Universidad Politécnica Salesiana
Materia:
Mecánica de Suelos II
Tema:
Ensayo de Corte Directo
Integrantes:
Anthonny Tapia
Estefanía González
Osam Calle
Carrera:
Ingeniería Civil
Período Académico:
62
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Resumen corte directo, Apuntes de Mecánica de suelos
La mecánica de suelos se erige como una disciplina esencial en la ingeniería civil, desempeñando un papel crítico en la planificación, diseño y ejecución de proyectos de construcción. Este ensayo aborda la importancia crucial de la mecánica de suelos y su influencia directa en la estabilidad y seguridad de las estructuras.
Tipo: Apuntes
2021/2022
1 / 8
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Universidad Politécnica Salesiana
Materia:
Mecánica de Suelos II
Tema:
Ensayo de Corte Directo
Integrantes:
Anthonny Tapia
Estefanía González
Osam Calle
Carrera:
Ingeniería Civil
Período Académico:
Contenido
- ENSAYO DE CORTE DIRECTO
- Tipos de ensayos
- I. Ensayo no consolidado – no drenado:
- II. Ensayo consolidado – no drenado:
- III. Ensayo consolidado – drenado:
- Ley de Coulomb
- Componentes de la resistencia al corte
- A. Tensión tangencial versus tensión normal
- Cálculos Corte Directo
- Datos necesarios
- Procedimiento Corte Directo
- Bibliografía
Se aplica la fuerza normal, se observa el movimiento vertical del deformímetro hasta que pare el asentamiento antes de aplicar la fuerza cortante. Este ensayo puede situarse entre los ensayos triaxiales consolidado – no drenado y consolidado – drenado.
III. Ensayo consolidado – drenado: es una prueba lenta donde la fuerza de
corte se aplica muy lentamente, posterior al asentamiento por la carga normal. El fin de que este procedimiento sea lento es que se disipen las presiones de los poros. La fuerza normal se aplica, y se demora la aplicación del corte hasta que se haya desarrollado todo el asentamiento; se aplica a continuación la fuerza cortante tan lento como sea posible para evitar el desarrollo de presiones de poros en la muestra. Este ensayo es análogo al ensayo Triaxial consolidado – drenado. Para suelos no cohesivos, estos tres ensayos dan el mismo resultado, esté la muestra saturada o no, y por supuesto, si la tasa de aplicación del corte no es demasiado rápida. Donde se sospeche la presencia de esfuerzo de preconsolidación en un suelo cohesivo sería aconsejable hacer seis o más ensayos para garantizar la obtención de los parámetros adecuados de resistencia al corte.
2. Ley de Coulomb
Las normas por las cuales se rige el procedimiento son ISO 17892-10:2019 o ASTM D-3080 y ASTM D- 6528. El ensayo de corte directo impone sobre un suelo las condiciones idealizadas del ensayo, donde A es el área nominal de la muestra. Sobre este plano actúan dos fuerzas: un esfuerzo normal debido a una carga vertical (Pv) aplicada externamente y un esfuerzo cortante debido a la aplicación de una carga horizontal (Ph). n = Pv /A t f = Ph /A La resistencia a la tensión tangencial o resistencia al corte (τ) es la resistencia interna por unidad de área que la masa del suelo puede ofrecer a la falla y el deslizamiento a lo largo de un plano de deslizamiento interior. Según la ley de Coulomb responde a la siguiente fórmula:
τ= c +σtanφ Dónde: c es la cohesión del material, σ es el valor de tensión normal, φ es el ángulo de rozamiento interno.
3. Componentes de la resistencia al corte
De la ley de Coulomb se desprende que la resistencia al corte de suelos en términos generales tiene dos componentes: a) Fricción (tg Φ) que se debe a la trabazón entre partículas y al roce entre ellas cuando están sometidas a esfuerzos normales. b) Cohesión (C) que se debe a fuerzas internas que mantienen unidas a las partículas en una masa.
A. Tensión tangencial versus tensión normal
Este diagrama se utiliza para analizar los parámetros de resistencia al corte, es decir, cohesión y ángulo de rozamiento interno. Cohesión : se dibuja una recta que se ajuste lo máximo posible a los puntos representados y se extiende hasta interceptar el eje de las ordenadas. Ángulo de rozamiento interno : corresponde al ángulo que se genera entre la recta trazada y una línea horizontal.
5. Procedimiento Corte Directo
Dependiendo del tipo de ensayo que se realice, el procedimiento varía. La serie de pasos que se detallan a continuación corresponden al ensayo consolidado – drenado ya que es el más completo de los tres. 1° Se registran las mediciones de diámetro, altura y peso de la muestra. 2° Se inserta la muestra en la caja de corte y se inicia con la aplicación de la carga normal. 3° La muestra debe permanecer bajo la fuerza normal hasta que se asiente. 4° La caja de corte es llenada con agua hasta que cubra la totalidad de la muestra. 5° Se permite el drenaje y la consolidación. 6° A medida que avanza el proceso de consolidación, previo a cada incremento de la fuerza normal, se deben registrar los datos de desplazamiento normal. 7° Se deben separar la parte inferior y superior de la caja de corte 0,25 mm con la finalidad de que se pueda cortar la muestra. Los indicadores de desplazamiento vertical y horizontal deben estar en cero. 8° La caja de corte se rellena con agua para ensayos saturados y se aplica la fuerza de corte. El ensayo continúa hasta que se alcance una deformación de 10% del diámetro original de la muestra o cuando la fuerza de corte se vuelva constante. El desplazamiento horizontal será del orden de los 0,13 mm/min. 9° En el caso de que el ensayo sea con consolidación y drenaje, la fuerza de corte se debe aplicar muy lentamente para asegurar que se disipe completamente la presión de los poros. Por esto, el tiempo del ensayo responde a la fórmula: Tiempo de ensayo = 50 t 50 Dónde: t 50 es el tiempo en que la muestra llega a un 50% de consolidación bajo fuerza normal. 10° Finalizado el ensayo, la muestra es retirada de la caja de corte , se seca en el horno y se pesa para determinar el peso de sólidos. 11° Este procedimiento se repite para dos o más muestras con diferentes cargas normales.
En el caso del ensayo no consolidado – no drenado solo se llevan a cabo los pasos 1, 2, 7, 8,10 y 11. Por su parte, el procedimiento para un ensayo consolidado – no drenado consiste en los pasos 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8,10 y 11.
Bibliografía
geotecnia. (2022, August 29). Ensayo de corte directo: Metodología, procedimientos y cálculos. Geotecniafacil.com. https://geotecniafacil.com/ensayo-de-corte-directo/ Olivera, M. (2014, June 16). ENSAYO DE CORTE DIRECTO. Mecanica de Suelos 1 Unitec; Mecanica de Suelos 1 Unitec. https://mecanicadesuelos1unitec.wordpress.com/ensayo-de-corte- directo/#:~:text=El%20ensayo%20de%20corte%20directo%20consiste%20en% 0hacer,aplica%20una%20carga%20normal%20al%20plano%20del%20movimien to. Oscar, I., Salas, V., & Resumen, L. (s/f). Ensayos triaxiales para suelos. Ucr.ac.cr. https://www.kerwa.ucr.ac.cr/bitstream/handle/10669/13369/8391- 11758 - 1 - SM.pdf?sequence=1.
- I. (s/f). ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL SOBRE SUELOS COHESIVOS. Da-lab.co. https://www.da-lab.co/wp-content/uploads/2021/04/INV- 153 - 1 3.pdf