suelos cuestionario

1. MATERIAL DIDACTICO DE MECANICA DE SUELOS
UNIDAD IV
Resistencia del esfuerzo cortante
Catedrático MI Roberto Márquez Gonzáles
Periodo ene-jun 2013.
1. ¿Cuándo un medio continúo como el agua está sometido a un estado de esfuerzo plano continuo?
Cuandopuede determinarse aun planoenel que resultenparalelos lossegmentosdirigidosrepresentativosde
losesfuerzosentodoslospuntosde dichomedio;es decir; los esfuerzos normales t tangenciales paralelos a la
normal q ese planosonnulosentodoslospuntosdel medioy los esfuerzos no nulos son independientes de la
coordenada “x”.
2. Mediante un Gráfico determine el volumen elemental de un medio continuo sujeto a un estado de esfuerzo
plano.
3. Cuando un medio continuo está sometido a un estado continuo de deformación plana:
Cuandopara todoslos puntos del medio puede determinarse un plano en el cual las deformaciones normales
asociadasa él seannulosy cuandosimultáneamenteexistenotrosdosplanosnormales al primeroyentre enlos
que las deformaciones angulares asociadas sean también nulas.
4. En materia de mecánica de suelos y en particular hablando de estado deformación plana, que entiende como
plano coordenado:
Es aquel enel cual las deformaciones normales asociadas sean nulas el circulo de Mohr correspondiente a los
esfuerzos asociados a planos normales a ese coordenado está definido por los esfuerzos principales mayor y
menor o sea también es el circulo mayor de los tres envolventes de los otros dos.
5. De ejemplos de estados de deformación planos en mecánica de úselos:
Estos estadosse presentanenmasas continuas de tierra de secciones transversales constantes y limitadas por
fronteras normales a un mismo plano vertical por ejemplo un cimiento largo de terraplén o un muro de
retención.
6. La lamina de un suelo hacia donde está orientada:
Cada láminade Suelo estáorientadaparalelamente aese planoque estásometidaalas mismasfuerzasexternas
y a los mismos esfuerzos y su espesor permanece inalterado al cambiar el estado de esfuerzos general
(deformaciones).

2. 7. Mediante un esquema describa las condiciones de esfuerzo de un espécimen de suelo sujeto a compresión
triaxial.
Donde 𝜎1 es el esfuerzo vertical y que es el esfuerzo principal
mayor y un esfuerzo lateral 𝜎3 , considerado como el esfuerzo
principal menor. También el angulo 𝜃 es el que forma un plano
cualquiera BB’, con el plano horizontal AA’ en el cual actua el
esfuerzo principal mayor.
8. Mediante un esquema explique el círculo de Mohr en su forma usual en mecánica de suelos.
Mohr establece que al construir el plano coordenado (𝜎n, tn), a
cada vector ñ, que representa un plano a través de un punto P
con dirección definida, le corresponde un punto en ese plano
coordenado, cuyas coordenadas miden los esfuerzos ligados a
dichos plano, las coordenadas del punto D dan los esfuerzo
normales y tangenciales que actúan en el plano inclinado.
Cuandolosesfuerzosprincipalesnosonhorizontalesy vertical, el
círculo de Morh puede servir para encontrar los esfuerzos
actuantes en cualquier dirección y ligados a un punto
consideradode lamasa del suelo,siempre y cuando se conozcan
las magnitudes y las direcciones de los esfuerzos principales.
9. Mediante un esquema exprese el método de polo para la determinación de esfuerzos en suelos.
Seaun puntoq de unamasa de suelo sujeto a esfuerzos principales actuantes según las direcciones d1 y d3. Se
trata de determinar los esfuerzos en ese punto, ligados a una dirección 𝐴𝐴′̅̅̅̅̅ que forma un ángulo ϴ con la
dirección d3. Como se observa en la siguiente
figura.
ahora bien en un círculo de Mohr el punto D cuyas
coordenadasproporcionarlos esfuerzos deseados
puede obtenerse llevando el ángulo lo 20 cm en
sentido contrario de las manecillas del reloj, a
partir del eje horizontalobien trácese desde B una
línea paralela a la dirección d3 correspondiente al
planoenque actúa el esfuerzoprincipal mayor, 𝜎1;
esta línea corta al círculo en el punto P, llamado
polo; por P puede trazarse ahora otra línea
paralela a la dirección 𝐴𝐴′̅̅̅̅̅, esta línea forma con
𝑃𝐵̅̅̅̅ un ángulo ϴ y debe cortar el circulo en el punto buscado D. así obteniendo el polo “P” una sola vez, será
posible, pasando por el paralelas a diferentes direcciones, encontrar punto en el círculo de Morh cuyas
coordenadasrepresentanlosesfuerzos asociados aplanosenlasdiferentes direcciones, encontrar puntos en el
círculo de Morh cuyascoordenadasrepresentanlos esfuerzos asociados a planos en las diferentes direcciones
consideradas. El siguiente esquema muestra lo descrito.

3. 10. Que es una teoría de falla en mecánica de suelos:
Es la que se refiere a estabilidad de masas de tierra y permite establecer la relación entre los esfuerzos
principalesactuantesenunpuntode lamasa supuestaenunestadode fallaincipiente yfigura una teoría según
la cual el material fallacuandoel esfuerzocortante encualquiersecciónadquiere un valor “S” que depende del
esfuerzo normal actuante en dicha sección.
11. En que consiste la teoría de Morh. Coulomb:
Consiste en considerar que la resistencia de un material puede medirse por el esfuerzo cortante máximo que
puede soportarese material que,asuvezesfuncióndel esfuerzonormal actuante en el plano en el que ocurre
la falla, siempre y cuando los esfuerzos que se consideren sean efectivos.
12. A que se le llama falla en mecánica de suelos:
Es el principio de comportamiento inelástico del material o el momento de la ruptura del mismo.
13. Describa dos criterios de falla:
a) El que utiliza criterios dinámicas; es decir el que se refiere a la condición de falla a esfuerzos actuantes.
b) El que utiliza criterios cinemáticos, en los que la falla se define en términos de las deformaciones
producidas.
14. Explique la teoría de la deformación unitaria máxima:
Supone que lafallaestádeterminadaporlamáximadeformaciónunitariaelásticaentensiónocompresión, que
experimental el material sujeto a esfuerzos.
15. Explique la teoría del máximo esfuerzo normal:
Esta teoría supone que la ruptura o el flujo plástico del material está determinado por el mayor esfuerzo
principal y no depende de los otros esfuerzos principales.
16. Describa las teorías del máximo esfuerzo cortante:
a) Teoría de GUEST:
Segúnestateoría lafallaestádeterminadaporel máximoesfuerzocortante olamáximadiferenciaentre los
esfuerzos principales. GUEST supuso que el esfuerzo cortante limite es una constante del material.
b) Teoría de Coulomb:
Esta teoría afirmaque un material falla cuando el esfuerzo cortante actuando en un plano alcanza un valor
límite máximo y que dicho esfuerzo cortante limite depende del esfuerzo normal actuante en el plano de
falla y que asiste una ley de variación lineal entre ambos tipos de esfuerzos.
c) Teoría de Mohr:
Otto Mohr establece que,en general, la falla por deslizamiento ocurre a lo largo de la superficie particular
en la que la relación del esfuerzo tangencial al normal alcance un cierto valor máximo y que depende del
acomodo y forma de las partículas del suelo como de coeficiente de fricción entre ellas.

4. 17. En que consiste la prueba por medio de la veleta para obtener la resistencia al esfuerzo cortante:
Es utilizada en suelos cohesivos y se realiza directamente sobre los suelos. La veleta se inca con el estrato y
guarda cierta similitud con la prueba directa de resistencia, en aparato consta de un vástago desmontable en
piezas, a cuyo extremo inferior está ligada la veleta propiamente dicha, generalmente de 4 aspas fijamente
ligadasa un eje,que esprolongacióndelvástago.Unavez hincada la veleta a la profundidad deseada, se aplica
gradualmente al vástago un momento en su extremo superior, en donde existe un mecanismo apropiado que
permite medirlo.Laoperaciónde hincadose facilitaperforandounpozoa unaprofundidadmenor al nivel en el
la pruebahayade realizarse laparte superiorde laveletaade quedarsuficientemente bajo del fondo del pozo.
Al ir aplicando el momento, la veleta tiende a girar tratando de rebanar un cilindro de suelo. La resistencia al
esfuerzo cortante del suelo es el momento máximo soportado por este será medido por los momentos
resistentes generados, tanto en las bases del cilindro, como en su área lateral.
18. Describa las pruebas de compresión triaxial de resistencia al esfuerzo cortante:
Son pruebasenque se puede variara voluntadlaspresionesactuantesentresdireccionesortogonalessobre un
espécimen de suelo, efectuando mediciones sobre sus características mecánicas en forma completa. El
espécimenescilíndricoyestasujetosapresioneslaterales de unlíquidocomoel agua, del cual se protegen con
una membranaimpermeableparalograrconfinar, la muestra se coloca en el interior de una cámara cilíndrica y
hermética.Enlasbasesde la muestrase colocan piedrasporosas.El agua de la cámara puede adquirir cualquier
presióndeseada por la acción de un compresor de aire. La carga axial se transmite al espécimen por medio de
un vástagoque atraviesalabase superiorde la cámara. La presiónque se ejerce con el agua que llena la cámara
es hidrostática y produce, por lo tanto, esfuerzos principales sobre le espécimen, iguales en todas las
direcciones,tantolateralmente como axialmente. En las bases del espécimen actuara, además de presión del
agua, el efecto transmitido por el vástago de la cámara desde el exterior. Por lo tanto el esfuerzo axial será:
𝜎 𝑎 = 𝜎𝑐 + 𝑃
Dónde:
𝜎 𝑎 = 𝑒𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑎𝑥𝑖𝑎𝑙
𝜎𝑐 = 𝑝𝑒𝑟𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎
𝑃 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖𝑜𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑣𝑎𝑠𝑡𝑎𝑔𝑜.
19. Describa los factores que influyen en la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos “cohesivos”.
Su influencia debe sopesarse cuidadosamente y son los siguientes:
- Historia previa de consolidación
- Condiciones de drenaje
- Velocidad de aplicación de las cargas a que se sujeta y sensibilidad de su estructura.
20. Que características del suelo friccionantes. Hay que tomar en cuenta para obtener la resistencia al esfuerzo
cortante.
- Compacidad
- Forma de los granos
- Distribución granulométrica
- Resistencia individual de las partículas
- Tamaño de las partículas.
21. El estado del esfuerzos plano de un cuerpo está definido por los siguientes esfuerzos :
𝜎1 = 600
𝑘𝑔
𝑐𝑚2⁄ 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛.
𝜎3 = 150
𝑘𝑔
𝑐𝑚2⁄ 𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑛𝑠𝑖ó𝑛.
Determine porel circulode Mohr, los esfuerzos normal y tangencial en un plano inclinado de 20º con respecto
al plano en que actúa el esfuerzo principal menor verifique los resultados analíticamente use la convención
aceptada en mecánica de suelos, según la cual los esfuerzos de compresión son positivas y los de tensión
negativa,