14 corte directo

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14 corte directo

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos TALLER BÁSICO DE MECÁNICA DE SUELOS Ensayo de Corte Directo Expositor: Antioco Quiñones Villanueva atqv65@yahoo.es aquinones@uni.edu.pe aquinonesv@hotmail.com
  2. 2. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos CORTE DIRECTO Ensayo de Corte Directo ASTM D 3080 El ensayo de corte directo permite encontrar los parámetros de resistencia de un suelo (cohesión y ángulo de fricción). Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  3. 3. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO Equipo de Corte Directo Para Suelos Granulares: Equipo mecánico. Se usa en suelos granulares. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  4. 4. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO Equipo de Corte Directo Residual: Totalmente electrónico. Permite mayores deformaciones. Se usa en suelos finos. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  5. 5. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Marzo 2006 MOLDE DE CORTE Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  6. 6. EQUIPO UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Balanza electrónica Tallador: lado 6 cm. área de corte 36 cm2. altura 2 cm. volumen 72 cm3. Compactador. Espátulas, arco de sierra nivel de burbuja. Marzo 2006 Tallador para muestra de Corte con su compactador para muestras remoldeadas. Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  7. 7. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras Muestra inalterada: Se corta una muestra un poco mayor al tamaño del tallador. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  8. 8. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras Muestra inalterada: Se coloca el tallador en la parte superior. Se corta poco a poco en los bordes. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  9. 9. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras Muestra inalterada: Luego se talla por los bordes del tallador. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  10. 10. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras Muestra inalterada: Poco a poco se introduce el tallador. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  11. 11. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras Muestra inalterada: Luego que el tallador pasa en su totalidad, se debe cortar por los extremos. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  12. 12. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras Muestra remoldeada: Pesar la cantidad de muestra de acuerdo al peso especifico y contenido de humedad proporcionado por el solicitante. Dividir el peso total en tres partes. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  13. 13. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras Muestra remoldeada: Compactar en tres capas. Se debe cuidar que el material pesado no disminuya del nivel correspondiente. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  14. 14. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Conservación de la muestra Todo tipo de muestra debe conservarse en un recipiente que conserve la humedad hasta el momento que sea ensayada. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  15. 15. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Montaje de la muestra Se debe colocar sobre la parte inferior de la celda de corte, en orden: a) La base ranurada, b) Dos piedras porosas, c) Un papel filtro. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  16. 16. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Montaje de la muestra Vista de perfil Vista de planta Colocar la parte superior de la celda, cuidando que los agujeros de mismo diámetro estén alineados y atornillar. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  17. 17. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Montaje de la muestra Cubrir con el pistón alineándose al tallador, papel filtro y metal poroso. Luego aplicar unos golpes hasta que la muestra llegue al fondo, sin compactar. Retirar el tallador. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  18. 18. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Montaje de la muestra Muestra colocada en el molde de corte directo. En la parte superior se ha colocado el papel filtro, el metal poroso y la tapa del molde. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  19. 19. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación del equipo Este equipo aplica la presión normal por carga muerta a través de un brazo de palanca que amplifica la carga de las pesas por diez. Para continuar con el ensayo se debe seguir el siguiente procedimiento: a. b. Marzo 2006 Colocar el brazo en posición horizontal con ayuda del nivel de burbuja. Para que no se incline al colocar las pesas, ajustar la manivela al tope, cuidando siempre mantener la horizontalidad del brazo. Una vez seguro poner las pesas que generarán la presión normal del ensayo, que generalmente es 0,5 Kg/cm2, 1,0 Kg/cm2 o 1,5 Kg/cm2. Para este modelo de equipo la carga que se coloca en el extremo equivale la décima parte de la fuerza aplicada sobre el área (36 cm2) de la celda de corte. Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  20. 20. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos σ Preparación del equipo σ !" ! ! Marzo 2006 !" # # Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  21. 21. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación del equipo Vista en planta del lugar del equipo donde se ha de colocar la celda de corte. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  22. 22. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación del equipo Colocación de la celda de corte en el equipo. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  23. 23. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación del equipo Celda de corte ya colocada en el equipo. Marzo 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  24. 24. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos DATOS QUE SE OBTIENEN Dial de Dial de Deform. Dial de Deform. Carga Tang. Carga Tang. Carga Tang. (div) div. (div) div. (div) div. 7.0 15.0 21.0 22.0 25.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0 34.0 35.0 35.0 36.0 36.0 36.0 35.0 Febrero 2006 Deform. 25 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 13.0 25.0 36.0 41.0 48.0 51.0 53.0 55.0 57.0 58.0 59.0 61.0 63.0 64.0 64.0 64.0 64.0 64.0 25 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 34.0 49.0 61.0 68.0 74.0 80.0 84.0 86.0 87.0 89.0 91.0 93.0 94.0 94.0 94.0 94.0 94.0 94.0 25 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  25. 25. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos CALCULO ESFUERZO DE CORTE El esfuerzo de corte para cada punto se calcula con la siguiente relación: k * ld E= A Donde: E = esfuerzo de corte. K = constante del anillo de carga. 0.315 para el equipo de corte residual. ld = lectura de la columna dial de carga. A = área del molde. Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  26. 26. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos CALCULO ESFUERZO DE CORTE Ejemplo para la fila Nº 1 (carga 0.50 kg/cm2): 0.315 * 7.0 E= = 0.0619 35.62 Ejemplo para la fila Nº 3 (carga 1.00 kg/cm2): 0.315 * 36.0 E= = 0.3184 35.62 Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  27. 27. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos CALCULO ESFUERZO DE CORTE Ejemplo para la fila Nº 5 (carga 1.50 kg/cm2): 0.315 * 74.0 E= = 0.6545 35.62 Ejemplo para la fila Nº 7 (carga 0.50 kg/cm2): 0.315 * 28.0 E= = 0.2476 35.62 Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  28. 28. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Cálculo de deformación tangencial La deformación tangencial para cada punto se calcula con la siguiente relación: Def = LecDef * 0.001 Donde: Def = Deformación tangencial (cm). LecDef = Lectura del dial de deformación tangencial. Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  29. 29. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Cálculo de deformación tangencial Ejemplo para la fila Nº 1 (carga 0.50 kg/cm2): Def = 25 * 0.001 = 0.025 Ejemplo para la fila Nº 3 (carga 1.00 kg/cm2): Def = 75 * 0.001 = 0.075 Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  30. 30. UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Cálculo de deformación tangencial Ejemplo para la fila Nº 5 (carga 1.50 kg/cm2): Def = 150 * 0.001 = 0.150 Ejemplo para la fila Nº 7 (carga 0.50 kg/cm2): Def = 250 * 0.001 = 0.250 Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  31. 31. RESULTADOS UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos Dial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform. Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang. (div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm) 7.0 15.0 21.0 22.0 25.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0 34.0 35.0 35.0 36.0 36.0 36.0 35.0 25 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 0.0619 0.1327 0.1857 0.1946 0.2211 0.2388 0.2476 0.2565 0.2653 0.2742 0.2830 0.3007 0.3095 0.3095 0.3184 0.3184 0.3184 0.3095 0.03 0.05 0.08 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 13.0 25.0 36.0 41.0 48.0 51.0 53.0 55.0 57.0 58.0 59.0 61.0 63.0 64.0 64.0 64.0 64.0 64.0 25 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 0.1150 0.2211 0.3184 0.3626 0.4245 0.4510 0.4687 0.4864 0.5041 0.5130 0.5218 0.5395 0.5572 0.5660 0.5660 0.5660 0.5660 0.5660 0.03 0.05 0.08 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 34.0 49.0 61.0 68.0 74.0 80.0 84.0 86.0 87.0 89.0 91.0 93.0 94.0 94.0 94.0 94.0 94.0 94.0 25 50 75 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 0.3007 0.4334 0.5395 0.6014 0.6545 0.7075 0.7429 0.7606 0.7694 0.7871 0.8048 0.8225 0.8313 0.8313 0.8313 0.8313 0.8313 0.8313 0.03 0.05 0.08 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.80 Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  32. 32. Gráficos UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos 1.00 0.90 Esfuerzo Corte (kg/cm 2) 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Deform ación Tangencial (cm ) Deformación Tangencial vs. Esfuerzo de Corte Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI
  33. 33. Gráficos UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA Facultad de Ingeniería Civil Laboratorio de Mecánica de Suelos 1.00 Resultados: 0.90 Esfuerzo de Corte (kg/cm 2 ) 0.80 Cohesión: c = 0.06 kg/cm2 0.70 0.60 0.50 0.40 Angulo de fricción: = 27.2º 0.30 0.20 0.10 0.00 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 .0 1 .2 1 .4 1 .6 Esfuerzo Norm al (kg/cm 2) Esfuerzo Normal vs. Esfuerzo de Corte Máximo Febrero 2006 Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI

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