INTRODUCCINCORTE DIRECTOResistencia al esfuerzo cortantePartiendo del hecho, de que la resistencia del suelo para soportar cargas depende de la capacidad de resistir esfuerzos cortantes, es necesario realizar el estudio del comportamiento que presenta el suelo al estar bajo el efecto de fuerzas cortantes, ya que esta resistencia es variable y diferente para cada tipo de suelo. Para que una masa de suelo se deslice sobre un plano del mismo suelo es necesario que la fuerza horizontal (H) que la empuja sea mayor a la fuerza de rozamiento (f) que existe entre las 2 superficies de contacto. Si se tienen las dos fuerzas una normal al plano (N) y otra horizontal (H) que actan sobre un bloque de suelo, se tendr una resultante (R) y un ngulo ().

El ngulo () se convierte en un crtico cuando se produce el desplazamiento, a este ngulo lo llamaremos ngulo de friccin interna del suelo (), que se lo obtendr de la siguiente manera:

si se divide a ambos miembros de la ecuacin anterior para el rea de contacto (A) se tendr: En donde (s) ser la resistencia al esfuerzo cortante que es igual al esfuerzo cortante ( ) que se produce en el plano de falla, () es el esfuerzo normal y (tan) es el coeficiente de rozamiento, se dice que (s) es igual a ( ), ya que as estara en equilibrio, el mismo que sera crtico. Otro parmetro necesario para poder determinar la capacidad de carga del suelo es la cohesin que viene a ser la fuerza de atraccin que existen entre las partculas interiores del suelo, esta es la que trata de alguna manera de impedir que se produzca el corte, estos parmetros fueron agrupados en la ecuacin llamada de Coulomb, el mismo que se dio cuenta que si el empuje provocado por una fuerza horizontal produce un desplazamiento se tendra la siguiente expresin:

Es necesario notar que el () es el esfuerzo efectivo que depender de la profundidad y del peso unitario de cada uno de los estratos de suelo que estn sobre ste.

Considerando que si el suelo es granular c = 0, entonces y si el suelo es puramente cohesivo = 0, entonces .Para determinar estos dos parmetros (c y ) se realiza el ensayo de corte directo, para lo cual se utiliza una caja de seccin cuadrada, dividida en dos mitades con ranuras que simulan la friccin interna del suelo, dentro se coloca la muestra, se induce a la falla por un plano determinado, en el cual actan el esfuerzo normal y el cortante, en este ensayo se deber satisfacer la ecuacin de Coulomb. Se medirn las deformaciones producidas por corte, que junto con la fuerza de corte se podr graficar una curva en la que se determinar el mximo esfuerzo cortante que es el que produce la falla.Se deber realizar como mnimo 3 ensayos de los cuales se obtendr un esfuerzo normal y un cortante de cada uno, con los cuales graficaremos y obtendremos el ngulo de friccin interna y el valor de la cohesin, como se indica en la figura 3.

DESCRIPCION DEL PROYECTOENTIDAD: GOBIERNO AUTONOMO DESCENTRALIZADO MUNICIPAL DEL CANTON RUMIAHUI OBJETO DE PROCESO: REFORZAMIENTO LINEA DE CONDUCCION DE MOLINUCO EN EL SECTOR DE LUZ DE AMERICACDIGO DE CONTRATO: MCO-082-GADMUR-2014TIPO COMPRA: OBRAPRESUPUESTO REFERENCIAL TOTAL (SIN IVA): USD 28,579.38TIPO DE CONTRATACIN:MENOR CUANTAFORMA DE PAGO:ANTICIPO 50% SALDO: PAGOS POR PLANILLA 50.00%TIPO DE ADJUDICACIN:TOTALPLAZO DE ENTREGA:60 DIASVIGENCIA DE OFERTA:30 DIASFUNCIONARIO ENCARGADO DEL PROCESO:A-SANCHEZ@RUMINAHUI.GOB.ECESTADO DEL PROCESO:ADJUDICADO - REGISTRO DE CONTRATOSDESCRIPCIN:EL PRESENTE PROCESO TIENE COMO OBJETO REFORZAMIENTO LINEA DE CONDUCCION DE MOLINUCO EN EL SECTOR DE LUZ DE AMERICA.

OBJETIVOS1. GENERALES Determinar las resistencias al corte, que soportar el suelo cuando est sometido a cargas horizontales al plano de falla similar a las que existen en el campo, las que causarn deformaciones en el suelo. Determinar el ngulo de friccin interno del suelo, el cual nos ayudar a determinar la capacidad resistente que tiene el mismo, luego de ser sometido a deformaciones.ESPECFICOS Lograr que la muestra falle por corte cuando se apliquen las cargas horizontales, para observar las diferentes variaciones de las lecturas de los deformmetro. Interpretar los resultados obtenidos de las diferentes lecturas de los deformmetros, durante toda la ejecucin del ensayo, representarlos grficamente y determinar su resistencia mxima al corte.

TIPO Y PROCEDENCIA DE LA MUESTRAPara la realizacin de este ensayo de corte directo se tom una muestra de suelo, la cual fue una arena limos obtenida en las cercanas del proyecto en construccin y que fue extrada manualmente por los integrantes del grupo en ella se notaba la presencia de ceniza volcnica y algunos suelos orgnicos en la superficie debido a cierta maleza existente. Se tom una segunda muestra con el fin de asegurar que una de las muestras contara con las caractersticas iniciales encontrada en el suelo natural, se mantuvo almacenada hasta el da de su ensayo y al realizar los cortes y moldes del mismo, no se encontraron novedades por lo que se estima que no se presentaron alteraciones en sus caractersticas.

EQUIPO Y MATERIALES 1. EQUIPO1.Mquina de Corte Directo.2.Cronmetro A + 0.1s (Reloj).3.Balanza de precisin de A + 0.1g.4.Calibrador A+0.1mm.

MATERIALES1.Muestra de suelo.

PROCEDIMIENTO1. PARTE 1:1. Preparacin de la muestra, previo el ensayo:2. Secar la muestra al aire libre usando una arena que pase el tamiz No. 20 y se retenga en el No. 200, y con una cantidad considerable determinar el peso unitario de los slidos.

PARTE 2 1. EJECUCIN DEL ENSAYO:

1. Tomamos aproximadamente 150 gr de la arena ya preparada y determinamos su peso real.2. Armamos la caja de corte dentro de la cazuela, retirando los tornillos, logrando as que estas dos mitades queden en contacto en su plano horizontal. 3. Con la ayuda del calibrador medir todas las dimensiones de la caja de corte las correspondientes a sus lados (L) y altura (H), determinando as el rea, registrar en el formulario LMS-2009-23.4. Con el calibrador obtenemos la altura del bloque de carga (h), medida que se encuentra entre la parte inferior de las piedras porosas, y la superficie superior del bloque de carga. 5. 5.Colocar la arena en la caja de corte con el embudo, la altura de cada debe ser la menor posible para lograr una distribucin uniforme, as tambin una altura aproximada de 1 cm con el borde superior.6. Determinamos el Ws (Peso de la Arena Seca) que se encuentra en la caja de corte, restando el peso inicial y final de la misma.7. Colocamos el bloque de carga, verificando su nivelacin, sobre la superficie de la arena seca.8. Del plano superior de la caja de corte y el plano inferior de la carga, medimos 3 distancias de tope (d) para obtener un d promedio.9. Para medir las deformaciones verticales, se usar el Deformmetro LC-9 que se colocar sobre el destaje del bloque de carga. Colocar la carga necesaria sobre el porta cargas para obtener un esfuerzo normal de 0.5 kg/cm2.10. Separar la caja de corte, desatornillando los tres espaciadores, el espacio libre entre las dos mitades de la caja debe ser mayor que el tamao de las partculas de arena, a partir de este momento se encuentra actuando sobre la arena el bloque de carga, el peso de la otra parte de la caja, y la carga normal. 11. Medir los desplazamientos horizontales con el Deformmetro LC-8, el cual se encuentra ajustado en la mitad superior de la caja de corte.12. Se debe registrar las lecturas iniciales de los tres deformimetros, en el formulario LMS-2009-23.13. Comenzar a aplicar una carga horizontal la cual representa a una carga cortante, cuya velocidad estar controlada por el Deformmetro LC-8. Se debe considerar que por cada 10 divisiones del Deformmetro se deben registrar las lecturas de los deformmetros LC-2 y LC-9 correspondientes al anillo de carga.14. Se retira la arena de la caja de corte y repetimos el mismo procedimiento (pasos del 1-13), con nuevas porciones de arena, previamente secas y tamizadas. 15. Este procedimiento se realizar para 3 ensayos con un valor de carga P diferente.

1. Formulario uno

Formulario dos

Formularion tres

CLCULOS TPICOS:

Proyecto: Reforzamiento lnea de conduccin Obra : Muro anclado Localizacin: Luz De Amrica Perforacin: 01 PROF. 0,0m a 0.5m

1. rea de la caja de corte (A) A= L2Donde:L= Lado de la cajaA = (5,08)2 A= 25,81 cm2

Distancia tope (d)

Altura de la muestra de arena seca (Ho)

Donde:

H = Altura de la caja de corte. d = Distancia tope. h = Altura de bloque de carga.

Volumen de la muestra de arena seca (Vo)

Donde:

Ho = Altura de la muestra de arena seca. A = rea de la arena seca.

Peso de la Arena Seca (Ws)

Peso unitario de la Arena Seca (d)

Donde:Ws = Peso de la arena secaV = Volumen

Relacin de Vacios (e)

Donde:e = Relacin de VaciosSs = peso unitario relativo de las partculas Solidas.w = Peso unitario del Aguad = Peso Unitario de la arena seca.

Esfuerzo Normal (N)

Donde:P = Carga TotalA = rea de la caja de corte

Transformacin del corte (DEF. LC-8)

10x10-3 pulg * = 0,254mm

Fuerza de Corte (T)T = No. Divisiones del Deformimetro LC-2 x Factor de Calibracin del anillo de carga.

T= (47x10-4) (0,1374kg/10-4pulg) T = 6,46 kg

Resistencia al esfuerzo Cortante ()

Donde:T = Fuerza de corte.A = rea de la caja de corte

ngulo de friccin interna ()

Donde:

= Variacin de la resistencia al esfuerzo cortante.

= Variacin del esfuerzo normal.

Ecuacin de la recta del diagrama vs.

c = 0.18tan (36.13o) = 0,73

CONCLUSIONES1. Referentes a resultados:

Los valores de la cohesin (c) y el ngulo de friccin () dependern de la velocidad con la que se lleva el ensayo y no de la permeabilidad del suelo, por lo que el tipo de drenaje del ensayo no influye en estos resultados.

El suelo para realizar este ensayo fue una muestra granular (arena limpia), y para suelos granulares donde no existe ningn tipo de material que pueda tener una atraccin interna entre las partculas, se considera a la cohesin (c) igual a cero, denominando a estos suelos no cohesivos.

El ngulo de friccin (), es un parmetro que nos ayuda a determinar la capacidad de carga que soportar el suelo al aplicarle la carga horizontal de corte, y este depende del tamao, forma y distribucin del suelo, en nuestro caso nos dio un valor de 42o, el cual no se encuentra en el rango establecido de 30y 40, la causa principal se debe a la antigedad de la mquina de corte.

Referentes a la prctica:

Es necesario conocer tanto el ngulo de friccin interno del suelo, como si es un suelo cohesivo o no cohesivo y tambin el peso unitario del suelo para poder realizar un correcto diseo estructural de cualquier obra civil.

Obteniendo previamente el ngulo de friccin interna, se podra prevenir un posible deslizamiento, si este fuese un valor muy elevado que no estuviese dentro del rango establecido, que depender del tipo del suelo.

RECOMENDACIONES Se recomienda tomar las muestras en das previos a la construccin de la obra para tener un dato real del suelo en el que se va a trabajar.BIBLIOGRAFA: Referencia 1: Gonzalo Duque Escobar - Carlos Enrique Escobar Potes / Mecnica de los Suelos / Primera Edicin - Manizales 2002 / 163 pginas / Pgina de consulta: 142-144.

Referencia 2: ing gonzalesIntroduccin a la Mecnica de Suelos / Primera edicin - Cartagena, abril de 2003 / 305 pginas / Pgina de consulta: 148-152, 177-193

Referencia 3: lvaro Ignacio Covo Torres / Introduccin a la Mecnica de Suelos / Primera edicin - Cartagena, abril de 2003 / 305 pginas / Pginas de consulta: 152-158.

Referencia 4: http://www.finesoftware.es/softwaregeotecnico/ayuda/estribos/angulo-alterno-de-friccion-interna-del-suelo/Sbado 24 de Noviembre del 2012 / hora: 09:40

Referencia 5: http://ocw.uis.edu.co/ingenieria-civil/estabilidad-de-taludes/clase-3/3_Esfuerzo_y_resistencia_al_cortante.pdfSbado 24 de Noviembre del 2012 / hora: 10:23

Referencia 6 http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/cortedirecto.pdfSbado 24 de Noviembre del 2012 / hora: 12:48

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