ensayo de corte directo

ensayo de corte directo

Universidad nacional sana Antonio abada del cuscoFacultad de ingeniera civilCarrera de ingeniera civilTEMA: ENSAYO DE CORTE DIRECTO.

Docente teora: ING. FERNANDEZ BACA Docente practica: ING. JORGE BARRIOS CARRASCO.INTEGRANTES: QUISPE LIMA EDISON. ESPINOZA HUILLCA DAVID. TUME SERRANO NOEL. CRUZ NAVARRO RAUL. QUISPESIVANA GERREROS RAMIRO. HUAYLLANI TARCO LUIS ANGEL.

CUSCO- PERU

Ensayo de Corte Directo1.- IntroduccinCuando una estructura se apoya en la tierra, transmite los esfuerzos al suelo de fundacin. Estos esfuerzos producen deformaciones en el suelo que pueden ocurrir de tres maneras:A. Por deformacin elstica de las partculas.B. Por cambio de volumen en el suelo como consecuencia de la evacuacin del lquido existente en los huecos entre las partculas.C. Por deslizamiento de las partculas, que pueden conducir al deslizamiento de una gran cantidad de masa de suelo.

El primer caso es despreciable para la mayora de los suelos, en los niveles de esfuerzo que ocurren en la prctica. El segundo caso corresponde al fenmeno de la consolidacin.El tercer caso, corresponde a fallas del tipo catastrficos y para evitarla se debe hacer un anlisis de estabilidad, que requiere del conocimiento de la resistencia al corte de suelo. El anlisis debe asegurar, que los esfuerzos de corte solicitantes son menores que la resistencia al corte, con un margen adecuado de modo que la obra siendo segura, sea econmicamente factible de llevar a cabo.Vemos que es absolutamente imposible independizar el comportamiento de la estructura y el del suelo.Por tanto el problema de la determinacin de la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos puede decirse que constituye uno de los puntos fundamentales de toda la Mecnica de Suelos. En efecto, una valoracin correcta de este concepto constituye un paso previo imprescindible para intentar, con esperanza de xito cualquier aplicacin de la Mecnica de Suelos al anlisis de la estabilidad de las obras civiles.El procedimiento para efectuar la prueba directa de resistencia al esfuerzo cortante tal como se presenta en este informe, se aplica solamente al ms sencillo de los casos que pueden presentarse en la prctica: aquel en que se prueba el material en estado seco.2.- Ensayo de Corte DirectoEl ensayo de corte directo consiste en hacer deslizar una porcin de suelo, respecto a otra a lo largo de un plano de falla predeterminado mediante la accin de una fuerza de corte horizontal incrementada, mientras se aplica una carga normal al plano del movimiento.Los primeros ensayos de laboratorio dirigidos a la estimacin directa de la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos consistan en la rotura de una probeta inducida por un empuje (Ph) a favor de un plano horizontal predeterminado (x-x) ortogonal a una presin de confinamiento (vertical) variable, segn el siguiente esquema:

Esquema bsico del aparato de corte directo (Geotecnia LNV, 1993)Este concepto bsico fue desarrollado por Bishop (1959) y Sowers (1964) para concebir una mquina de ensayos que permitiese el corte de una probeta a velocidad controlada, midiendo mediante un anillo dinamomtrico la fuerza necesaria que dicha probeta ejerca

Esquema bsico de un equipo de corte directo convencional 2.1- Principio del Ensayo de Corte Directo

Figura. Corte DirectoLos aspectos del corte que nos interesa cubrir pueden dividirse en cuatro categoras:a. Resistencia al corte de un suelo no cohesivo (arenas y gravas) que es prcticamente independiente del tiempo.b. Resistencia al corte drenado para suelos cohesivos, en que el desplazamiento debe ser muy lento para permitir el drenaje durante el ensayo.c. Resistencia al corte residual, drenado, para suelos tales como arcillas en las que se refieren desplazamientos muy lentos y deformaciones muy grandes.d. Resistencia al corte para suelos muy finos bajo condiciones no drenadas en que el corte es aplicado en forma rpida.2.2- Ensayos de resistencia al esfuerzo de corte en suelosLos tipos de ensayos para determinar la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos en Laboratorio son: Corte Directo, Compresin Triaxial, Compresin Simple.Durante muchos aos, la prueba directa de resistencia al esfuerzo cortante fue prcticamente la nica usada para la determinacin de la resistencia de los suelos: hoy, aun cuando conserva inters prctico debido a su simplicidad, ha sido sustituida en buena parte por las pruebas de compresin Triaxial.3.- Ventajas del Ensayo de Corte Directo El ensayo es relativamente rpido y fcil de llevar a cabo. El principio bsico es fcilmente comprensible. La preparacin de la muestra no es complicada. El principio puede aplicarse a suelos granulares y otros materiales que contienen grandes partculas que seran muy caras de ensayar por otros medios. Puede medirse el ngulo de friccin entre suelo y roca, o entresuelo y otros materiales. El tamao de las muestras hace que efectuar ensayos consolidados no drenados y consolidados drenados no requiere demasiado tiempo, pues el tiempo de drenaje es bastante corto an para materiales con bajo coeficiente de permeabilidad, debido a que el camino de drenaje es muy pequeo. Se ha introducido cajas con muestra cuadrada de forma que la reduccin de rea durante el ensayo pueda fcilmente tenerse en cuenta si se desea. El uso de cajas cuadradas es relativamente reciente, y la mayora de las mquinas antiguas todava en servicio, utilizan cajas circulares. Se ha encontrado que los parmetros de suelo t y c obtenidos por el mtodo de corte directo son casi tan confiable como los valores triaxiales (probablemente esto se debe ms a problemas del operador que al hecho de que los equipos tengan igual capacidad de comportamiento). Lo anterior no quiere indicar que el ensayo Triaxial sea indeseable; sino que, si se desean nicamente los parmetros de suelo, los valores que brinda el ensayo de corte directo se han encontrado usualmente bastante aceptables.4.- Limitaciones del Ensayo de Corte Directo La muestra est obligada a fallar en un plano predeterminado. La distribucin de esfuerzos en sta superficie no es uniforme. No es posible controlar el drenaje de la muestra, slo se puede variar la velocidad de desplazamiento. No puede medirse la presin de poros. Las deformaciones aplicadas estn limitadas por recorrido mximo de la caja. El rea de contacto entre las dos mitades de la muestra disminuye a medida que se realiza el ensayo. Pero como afecta a t y a en la misma proporcin, el efecto en la envolvente de Coulomb es despreciable. El ensayo usa una muestra muy pequea, con el consiguiente resultado de que los errores de preparacin son relativamente importantes.5.- Objetivo Obtener los parmetros de resistencia ( y c) de un suelo a travs de un procedimiento rpido y sencillo como lo es el Ensayo de Corte Directo.6.- Equipo Utilizado Aparato de corte Directo. Caja de corte directo. Calibrador. Nivel Pequeo.

7. Materiales Cuchillo

Tubo Cuadrado Metlico

Regla

8.- Preparacin de la MuestraMuestra de Suelos Inalterada 1. Se trajo las muestras de 2. Luego de procedi a ta- 3. Una vez que tengauna calicata, inalteradas para llar la muestra con un cu- la forma cuadrada, co-tallarlas en laboratorio. chillo como se ve en la fig. rroboramos medidas.

4. Ya teniendo la muestra tallada, con el 5. Obtenindose al final la muestramolde cuadrado metlico se procedi a tallada con dimensiones de 5cm deverificar sus dimensiones, de tal forma para lado, as se procedi con las otras 2darle la forma que tiene el molde metlico. muestras inalteradas de suelo mixto.

9.- Procedimiento del Ensayo 5. Teniendo las 3 muestras inalteradas 6. Luego de ello el dial de deforma-talladas, se procedi a llevarlas donde cin se calibro para que de tal modo se hallaba el aparato de corte directo, que funcionase correctamente y losluego se coloc la muestra dentro de la datos obtenidos del laboratorio seancaja de corte, teniendo en cuenta los los ms adecuados para as obteneralcances tericos respectivos del ensayo. buenos resultados respectivamente.

7. Paso siguiente se movi la manilla 8. Tambin previo al paso anteriorpara ajustar y viendo la romana ubicarla se colocaron pesas en el orden de 1en cero y as poder dar inicio al Ensayo 8kg. 2 16 kg y 3 32 kg, tal como sede Corte Directo de la muestra inalterada. puede apreciar en la imagen.

9. Luego una vez iniciado el ensayo de 10. Una vez que el dial de deformacin Corte Directo en el dial de deformacin , es decir, que ya no gira y permanece se tomaron las lecturas respectivas en los constante pese a que se sigue aplicandointervalos respectivos, anotndose en una la fuerza al girar con la manilla, significa los datos hasta que se produzca la falla. que se produjo la falla respectiva (ver fig.).10.- Datos Obtenidos del Ensayo de Corte Directo

11.- Clculos

A(cm^2)=16(kg/cm^2)=0.5

L=4

LDDLDCdeformacin(cm)carga (kg)T

1040.025440.0063515.89840.251598

2060.050860.012715.79680.379824

3080.076280.0190515.69520.50971

40100.1016100.025415.59360.641289

50100.127100.0317515.4920.645494

A(cm^2)=16(kg/cm^2)=1

L=4

LDDLDCdeformacin(cm)carga (kg)T

540.012740.00317515.94920.250796

1050.025450.0063515.89840.314497

1560.038160.00952515.84760.378606

2070.050870.012715.79680.443128

2580.063580.01587515.7460.508066

3090.076290.0190515.69520.573424

35100.0889100.02222515.64440.639206

40110.1016110.025415.59360.705418

45120.1143120.02857515.54280.772062

50130.127130.0317515.4920.839143

55140.1397140.03492515.44120.906665

60150.1524150.038115.39040.974634

65150.1651150.04127515.33960.977861

A(cm^2)=16(kg/cm^2)=2

L=4

LDDLDCdeformacin(cm)carga (kg)T

570.012770.00317515.94920.438893

1080.025480.0063515.89840.503195

1590.038190.00952515.84760.567909

20100.0508100.012715.79680.63304

25110.0635110.01587515.7460.69859

30120.0762120.0190515.69520.764565

35130.0889130.02222515.64440.830968

40140.1016140.025415.59360.897804

45150.1143150.02857515.54280.965077

50160.127160.0317515.4921.032791

55170.1397170.03492515.44121.100951

60180.1524180.038115.39041.16956

65190.1651190.04127515.33961.238624

70200.1778200.0444515.28881.308147

75210.1905210.04762515.2381.378134

80220.2032220.050815.18721.448588

85230.2159230.05397515.13641.519516

90240.2286240.0571515.08561.590921

95250.2413250.06032515.03481.662809

100250.254250.063514.9841.668446

T mximo

0.50.645494449

10.977861222

21.668446343

mdulo de falla

T=c+*tan

=34.29273365

T mximoc

0.50.6454944490.30451

10.9778612220.295893

21.6684463430.30451

promedio de C0.301638

C=0.301638087

nombrepesos kg

capsulacapsula+especimen(H)capsula+especimen (S)WsWw% w

s258.2174.0670.0011.794.0634.44

c2-458.176.375.0016.901.307.69

1-sv61.1676.9675.0013.841.9614.16

12.- Conclusiones

13.- Observaciones Durante la realizacin del experimento se tuvo el problema de que en ciertos momentos el dial de deformacin no funcionaba correctamente, debido a que no hacia contacto con la muestra cmo debera hacerlo, esto se not ya que el plstico con el cual estaba sujetado el dial de deformacin al equipo, especficamente donde la caja de corte, obstrua en algunos momentos la lectura adecuada en el dial de deformacin. Debera darse un mantenimiento a todos los equipos del laboratorio, debido a que se pudo notar en algunos de ellos, incluso en el equipo con el que se realiz el ensayo de corte directo la presencia de xidos que en algunos casos puede ocasionar la obtencin de datos no apropiados, porque tienen influencia sobre el equipo con el que se est trabajando. El dial de deformacin debera estar bien mantenido debido a que son con las lecturas realizadas sobre ella que se calcularan los resultados adecuados, durante el ensayo en laboratorio se not que estaba un poco desgastado as como las pesas.14.- Bibliografa http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/ensayos-de-laboratorio-resistencia-de-los-suelos-2-ensayo-de-corte-directo/ http://es.eduardoleyton.wikia.com/wiki/Ensayo_de_corte_directo http://www.cedex.es/CEDEX/LANG_CASTELLANO/ORGANISMO/CENTYLAB/LG/EQUIPAMIENTO/CORTE.htm http://2.bp.blogspot.com/-UwbUWVNG5Ic/TiM9xf8Kz2I/AAAAAAAAD2U/Aa1xTF_A6co/s1600/ensayos+de+laboratorio+versus+corte.jpg http://saul-mecanicadesuelospracticas.blogspot.com/2011/11/practica-5-compresion-simple-en-suelos.html MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN INGENIERIA CIVIL-BOWLES Cortedirecto.pdf GG-24.pdf Ensayo de Corte Directo.pdf

suelos II

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