2. INTRODUCCION
El esfuerzo cortante es una fuerza internar del suelo, como respuesta
a una fuerza cortante tangencial a la superficie.
La resistencia cortante del suelo es la resistencia interna por área
unitaria que la masa de suelo ofrece para resistir la falla y el
deslizamiento a lo largo de cualquier plano dentro de él.
3. IMPORTANCIA
Al someter una masa de suelo a un incremento de presiones, que
puede ser producida por el peso de algún tipo de estructura,
maquinaria o cualquier otra carga externa, se generan en dicho suelo
esfuerzos que trataran de mantener el equilibrio preexistente.
Las obras civiles todas se cimientan sobre el suelo y su
comportamiento de dicho suelo afectara a la estructura, si es que el
suelo no es apto la estructura va a tener fallos de cualquier tipo.
4. RESISTENCIA DE LOS SUELOS A
ESFUERZO CORTE
Los suelos se comportan bajo la acción de las cargas como materiales
elásticos, que en algunos casos se producen deformaciones mayores
que los normales teniéndose que recurrir a cálculos que tengan en
cuenta la plasticidad.
5. FUNDAMENTOS
LEY DE COULOMB(1776) •Coulomb hizo una relación empírica basándose en el
empuje de un suelo contra un muro. •Donde τ= Esfuerzo de corte, σ=Esfuerzo
Normal, ϕ=Angulo de fricción y c=Cohesión
MODIFICACION DE TERZAGUI •Ya que la ley de coulomb no trajo resultados
satisfactorio hasta que Terzagui publica su expresión, σ=σ’ + U con el principio
de los esfuerzos efectivos.
TEORIA DE MOHR •Establece en general que la falla por deslizamiento ocurre
a lo largo de una superficie en particular. Nos ayuda a desarrollar los
problemas de manera gráfica e iguales resultados que a la de forma analítica.
6. TIPOS DE ENSAYOS
ENSAYOS DE LABORATORIO (METODOS DIRECTOS)
ENSAYO DE COMPRESION SIMPLE
ENSAYO DE CORTE DIRECTO
ENSAYO TRIAXIAL
ENSAYO BIAXIAL
ENSAYOS DE CAMPO (METODOS INDIRECTOS)
PRUEBA DE CORTE DE VELETA
PRUEBA DE PENETRACION ESTANDAR
PRUEBA DE PENETRACION CON CONO CTP
PRUEBA DE DILATOMETRO
PRUEBA DE PRESURIMETRO
7. PROBLEMAS
PROBLEMA N°01
El tamaño de una muestra de arena es de 50x50x30 mm se somete a una
prueba de corte directo, se conoce que la arena tiene un tan φ = 0.65 𝑒 y que
la densidad de solidos es 𝐺. 𝑆 = 2.65.Durante la prueba se aplica un esfuerzo
normal de 𝜎 = 140 𝐾𝑁/ 𝑚2 , la falla ocurre bajo un esfuerzo cortante de 𝜏 =
105 𝐾𝑁 𝑚2 .Cual fue el peso de la muestra de arena en newton.
SOLUCION
𝛕 = 𝛔𝐭𝐚𝐧𝛟 𝐭𝐚𝐧𝛟 = 𝟎. 𝟔𝟓/e
105 = 140𝐭𝐚𝐧𝛟 0.75 = 𝟎. 𝟔𝟓/e
𝐭𝐚𝐧𝛟 = 0.75 e = 0.867
𝑛 =
𝑒
1 + 𝑒
=
0.867
1 + 0.867
= 0.464
𝑉𝑉 = 𝑉 𝑊 = 75𝑐𝑚3
∗ 0.464 = 34.8𝑐𝑚3
9. PROBLEMAS
PROBLEMA N°02
Se lleva a cabo una prueba de corte directo con una muestra de arena con un
esfuerzo normal de 140 𝑘𝑁 𝑚2, la falla ocurre bajo un esfuerzo cortante de
94.5 𝑘𝑁 𝑚2,El tamaño de una muestra de arena es de 50x50x25 mm. 50 mm
50 mm 25 mm DATOS: σ =140 𝑘𝑁 𝑚2 τ =94.5 𝑘𝑁 𝑚2 Hallar: A)El Angulo de
fricción interna de la arena (ϕ). B)Que fuerza cortante se requiere para
ocasionar la falta en la muestra con un esfuerzo normal de 84 𝒌𝑵 𝒎 𝟐.
𝜏 = 𝜎 𝑡𝑔𝜙 , 94.5 = 140 ∗ 𝑇𝑔𝜙 , 𝜙 = 34.02°
𝜏 = 𝜎 𝑡𝑔𝜙 , 𝜏 = 84 ∗ 𝑇𝑔 34.02 ° , 𝜏 = 56.7 𝐾𝑁/𝑚2
𝐹𝑣 = 𝜏 ∗ 𝐴 , 𝐹𝑣 = 56.7 ∗ 0.0025 = 141.75 N
10. PROBLEMAS
PROBLEMA N°03
Una muestra cilíndrica de arcilla de 3 cm de diámetro de 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 kilos. La altura final de
muestra en el instante de la falla es de 7.1 cm. Determinar la cohesión de la
arcilla.
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 1.52∗ 𝜋 = 7.068𝑐𝑚2
𝜀 =
𝐿𝑖−𝐿𝑓
𝐿𝑖
= 0.0533 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 =
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙
1−𝜀
𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 =
7.068
1−0.0533
= 7.46𝑐𝑚2
𝑞𝑣 =
𝐹
𝐴
=
210
7.466
= 28.12
C =
𝑞𝑣
2
=
28.12
2
= 14.06𝑘𝑔/𝑐𝑚2
11. PROBLEMAS
PROBLEMA N°04
Para una arcilla normalmente consolidad los resultados de una prueba triaxial
son los siguientes, Presion horizontal en la camara de 150Kn/m2 y el esfuerzo
desviador en la falla de 275Kn/m2.Hallar el angulo de friccion.
𝜎₃ = 150 𝐾𝑁/𝑚2
𝜎₁ − 𝜎₃ = 275 𝐾𝑁/𝑚2
𝜎1 = 150 + 275 = 425 𝐾𝑁/𝑚2
𝜎1 = 𝜎3 ∗ 𝑇𝑔2(45 +
∅
2
)
425= 150 ∗ 𝑇𝑔2
(45 +
∅
2
)
∅ = 28.57°
