Esfuerzo cortante del suelo

1. ESFUERZO
CORTANTE DEL
SUELO
CURSO: MECANICA DE SUELOSII
CATEDRATICO: MAG. ING. PEDRO MAQUERA CRUZ
ALUMNO: MARCO ANTONIO NUÑEZVELASQUEZ
FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA
PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

2. DEFINICIÓN
El esfuerzo cortante es una fuerza interna que
desarrolla el suelo, en respuesta a una fuerza
cortante, y que es tangencial a la superficie sobre
la que actúa. En cambio la resistencia al esfuerzo
cortante es la tensión que se desarrolla en el
plano de corte y en el momento de la falla.

3. IMPORTANCIA
• La resistencia al Esfuerzo Cortante, en general es un
factor importante para determinar, la capacidad máxima
de carga de suelos, la estabilidad de terraplenes y la
presión contra muros de retención.
• Varía con el tipo de suelo, profundidad y perturbaciones
estructurales, también debido a la saturación capilar,
contenido de humedad y filtración
• Para los ingenieros civiles es muy importante comprender
la naturaleza de la resistencia al corte para analizar
problemas que se nos puedan presentar.

4. FUNDAMENTOS
TEORIA DE COULOMB TEORIA DE MOHR
se estableció que un
material falla cuando el
esfuerzo cortante
actuante alcanza su valor
limite máximo.
establece en general que
la falla por deslizamiento
ocurre a lo largo de una
superficie particular.

5. METODOS
Cada punto del círculo de Mohr se
corresponde con un plano dentro del
cuerpo en estudio, además de
corresponderse con las tensiones
normales y tangenciales que se
generan sobre dicho plano, este
estado de tensiones se da como
resultado de la aplicación de cargas
externas al cuerpo.
CIRCULO DE MOHR

6. TEORIA DE COULOMB
• Coulomb estableció que un material falla cuando el
esfuerzo cortante actuante alcanza su valor limite
máximo.
• Coulomb atribuyo a la fricción entre las partículas
como la resistencia al corte, admitió que los suelos
fallan por esfuerzo cortante a lo largo de los planos
de deslizamiento.
𝜏 = 𝜏 tan( )∗ ∅
𝜏 = 𝜏 + 𝜏 tan( )∗ ∅
Siendo:
𝜏 = tensión tangencial
𝜏 = tensión normal
𝜏 = cohesión
∅ = ángulo de fricción interna del material

7. PARÁMETROS
COHESIÓN (C)
La cohesión es una medida de la cementación o adherencia entre las partículas de
suelo. La cohesión en mecánica de suelos es utilizada para representar la
resistencia al cortante producida por la cementación, mientras que en la física
este término se utiliza para representar la tensión. En suelos eminentemente
granulares en los cuales no existe ningún tipo de cementante o material que
pueda producir adherencia, la cohesión se supone igual a 0 y a estos suelos se les
denomina Suelos no Cohesivos.
Cohesión aparente
En los suelos no saturados el agua en los poros produce un fenómeno de
adherencia por presión negativa o fuerzas capilares. Esta cohesión aparente
desaparece con la saturación.
ÁNGULO DE FRICCIÓN (φ °)
El ángulo de fricción es la representación matemática del coeficiente de
rozamiento, el cual es un concepto básico de la física:
Coeficiente de rozamiento = Tan φ
El ángulo de fricción depende de varios factores, entre ellos algunos de los
más importantes son:
a. Tamaño de los granos
b. Forma de los granos
c. Distribución de los tamaños de granos
d. Densidad

8. TIPOS DE ENSAYO
ENSAYOS DE LABORATORIO (METODOS DIRECTOS)
•Ensayo de compresión simple
•Ensayo de corte directo
•Ensayo Triaxial
•Ensayo Biaxial (Especial)
ENSAYOS DE CAMPO (METODOS INDIRECTOS)
•Prueba de corte con veleta
•Prueba de Penetración Estándar
•Prueba de penetración de cono CPT Prueba de presurimetro.
•Prueba del Dilatómetro
•Exploración Geofísica.
Estas pruebas nos permiten conocer los parámetros de la
resistencia al corte de un suelo.

9. ENSAYO DE COMPRESION SIMPLE
Este ensayo se realiza con el
fin de determinar la
resistencia o esfuerzo último
de un suelo cohesivo a la
compresión no confinada,
mediante la aplicación de una
carga axial con control de
deformación y utilizando una
muestra de suelo inalterada
tallada en forma de cilindro,
generalmente con una relación
alto/diámetro igual a 2.

10. ENSAYO DE CORTE DIRECTO
• En el aparato de corte
directo se intenta
conseguir la rotura de una
muestra según un plano
predeterminado, con el fin
de poder conocer
experimentalmente los
parámetros de cohesión y
ángulo de rozamiento que
nos definen la resistencia
del suelo granular.
• Se realizan ensayos a dos
tipos de arena: arena de
Calblanque y Arena de las
Minas de la Unión

11. ENSAYO TRIAXIAL
Mide la resistencia cortante de diferentes tipos de suelos
en diferentes condiciones de carga y drenaje.
TIPOS:
- Ensayo no consolidado – no drenado
- Ensayo consolidado – drenado
- Ensayo no consolidado – no drenado
Construcción rápida en arcillas blandas.
Construcción en arenas.
Construcción lenta en arcillas.
Construcción rápida sobre arcillas sobre
consolidadas.

12. EJERCICIOS PROPUESTO
EJEMPLO 01

13. EJEMPLO 02
a) b)
50mm
50 mm
25
m
m

14. Una muestra cilíndrica de arcilla de 3cm de diámetro por
7.5 cm de alto inalterada se le somete a una prueba de
compresión axial sin confinar resultando como carga de
ruptura un valor de 210 kg, la altura final de la muestra
en el instante de la falla es de 7.1 cm. Determinar la
cohesión de la arcilla:
7.5
cm
3cm
210kg
D
7.1
cm
EJEMPLO 03

15. 15
EJEMPLO 04