Expositor: Wilfredo Gutiérrez Lazares
INGENIERÍA GEOTÉCNICA
Resistencia al Esfuerzo
Cortante
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FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
CENTRO DE EDUCACIÓN CONTINUA
ESFUERZO CORTANTE
El corte se producirá en tanto el elemento
involucrado lo permita. A veces la acción de cortar
se presenta con mucha facilidad y depende de los
materiales, tanto el que genera el corte como el
que se resiste a ser cortado.
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ESFUERZO CORTANTE
En algunos casos el
elemento que genera el
corte no logra su objetivo
con facilidad. En este caso
el elemento es varias
veces mas resistente que
la fuerza que se aplica
para ser cortado, sin lograr
su objetivo.
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ESFUERZO CORTANTE
Carga transmitida al
terreno, por la
Estructura.
Material solicitado
por las cargas.
Suelo de
cimentación.
ANALOGÍA:
esponja
caja
En la mecánica de suelos, el elemento que genera el corte es la
ESTRUCTURA que transmite una carga determinada; y el
elemento resistente a ser cortado, corresponde al SUELO de
CIMENTACIÓN. La comparación entre ambos, evalúa
características de resistencia al corte o resistencia cortante.
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ESFUERZO CORTANTE
Una estructura de mayor carga genera deformación en
el terreno de cimentación. Este último tolerará las cargas
y sus incrementos hasta que sus características de
resistencia lo permita.
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ESFUERZO CORTANTE
La carga transmitida al terreno dividida entre el área de
contacto, es igual al esfuerzo transmitido. Si este
esfuerzo genera el corte en el terreno, entonces se está
evaluando la resistencia al esfuerzo cortante.
Área de
contacto
Peso de la
estructura
Suelo de cimentación
Tensión repartida en el
terreno
N (carga de estructura)
b
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ESFUERZO CORTANTE
A
B
D
C
El incremento de carga de la
estructura presiona al terreno
hasta el punto de generar el
corte en el material, restando un
trabajo homogéneo del suelo.
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ESFUERZO CORTANTE
A
B
D
C
Asentamiento
o deformación
Carga Q
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ESFUERZO CORTANTE
Acomodo de partículas
en la masa de suelo
compactado, al cual se
someterá a carga.
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ESFUERZO NORMAL
Φ
P
Carga o
Esfuerzo
Asentamiento
o Deformación
Pmax
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ESFUERZO TANGENCIAL N Carga o Esfuerzo
Cortante
Asentamiento
o Deformación
Pmax
N
ζ
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EQUIPOS DE ESFUERZO CORTANTE
CORTE DIRECTO
PRENSA DE CBR TRIAXIAL
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CORTE DIRECTO
¢= º
C= kg/cm20.13
26.9Parámetros de Resistencia:
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TRIAXIAL CU
0
20
40
60
80
100
120
140
0 3 6 9 12 15 18
Deformación Normal (%)
Esfu
erz
o D
esvia
do
r (K
pa)
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TRIAXIAL CU
CIRCULO DE MOHR
0
20
40
60
80
100
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300
Esfuerzos Axial (Kpa)
Esfu
erz
os C
ort
an
tes (
Kp
a)
C (Kpa) : 7.0
(°) : 11.1Parámetros de Resistencia:
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N.T. DE EDIFICACIONES E.050
Profundidad “p” mínima de Investigación –
zapatas superficiales
PRIMER PISO
Df
zDp f
Edificación sin sótano
Z = 1.5B
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N.T. DE EDIFICACIONES E.050
Profundidad “p” mínima de Investigación –
bajo sótano
PRIMER PISO
SOTANO
Df
zDhp f
Edificación con sótano
h
Z = 1.5B
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N.T. DE EDIFICACIONES E.050
Profundidad “p” mínima de Investigación –
en plateas o solados
Df
P > 3.0 m
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N.T. DE EDIFICACIONES E.050
Profundidad “p” de Investigación
Cimentaciones Profundas
zDhp f
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N'
Q
Fuerzas
PRIMER PISO
Df
MODELAMIENTO GEOTÉCNICO
N’ < Q
Lo que resiste el suelo debe ser mayor o igual
a las cargas transmitidas por las estructuras
Nivel de Cimentación o
Profundidad de Desplante
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Incidencia Modelo Parámetros Ensayos / Cálculos Esfuerzos Recurso
Metrado SAP
N' Cargas y1 (CM+CV+CS) Reglamento N'cim/AREA ETABS
Factores
Compresión Simple Terzaghi
Q Suelo y2 c,Φ,Y Corte Directo qbr Meyerhof
Triaxial Brinch Hansen
Y1 < Y2 N'cim/AREA < qbr
Fuerzas
N' < Q
PRIMER PISO
Df
ANÁLISIS DEL MODELO GEOTÉCNICO
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Criterio de Seguridad
qbr R Y2/k
S(deformación)
σ(esfuerzo)
Zona de Linealidad
Falla
Comportamiento
Lineal
Comportamiento
Plástico
Y2adm
S(deformación) k = 2.5 a 3.5
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