Tarea 2do Parcial

Esta es la tarea del segundo parcial.

Problema No. 1
Un muro vertical de 5m de altura tiene un relleno con un peso volumétrico de 1,800kg/m3, una c=0.6kg/cm2 y un angulo de fricción igual a cero. Calcule el empuje activo de este relleno cohesivo sobre el muro segun Rankine.

Problema No. 2
Un muro vertical de 5m de altura tiene un relleno con un peso volumétrico de 1,800kg/m3, una c=0.6kg/cm2 y un angulo de fricción igual a 35 grados. Calcule el empuje activo de este relleno sobre el muro segun Rankine.

Problema No. 3
Un muro vertical de 5m de altura tiene un relleno con un peso volumétrico de 1,800kg/m3, una c=0.6kg/cm2 y un angulo de fricción igual a 35 grados y una friccion en el respaldo del muro igual a 10 grados. Calcule el empuje activo de este relleno sobre el muro segun Coulomb.

Problema No. 4
Un muro vertical de 5m de altura tiene un relleno con un peso volumétrico de 1,800kg/m3, una c=0.6kg/cm2 y un angulo de fricción igual a 35 grados y una friccion en el respaldo del muro igual a 15 grados. Calcule el empuje activo de este relleno sobre el muro segun Coulomb.

Problema No. 5
Un muro vertical de 5m de altura tiene un relleno con un peso volumétrico de 1,800kg/m3, una c=0.6kg/cm2 y un angulo de fricción igual a 35 grados y una friccion en el respaldo del muro igual a 20 grados. Calcule el empuje activo de este relleno sobre el muro segun Coulomb.

Problema No. 6
Explique el por qué el maximo angulo de inclinacion (i) de un relleno con pendiente inclinada es el angulo de fricción del material (use un diagrama tau-sigma para su explicación).


Dr. Carlos Charles
a 10 de Abril de 2008

Tarea 2 - Para dia del examen

Nota: Una disculpa por la demora en ´postear´la tarea. Por lo mismo, la tarea es menos extensa de lo que deberia de ser. Gracias por su comprension.

1. Explique la diferencia entre las cargas geostáticas y las producidas por las sobrecargas en el suelo.

2. Cual es el significado de Ko, para cuales suelos es mayor que uno y para cual menor que uno y cual es el significado de esta diferencia.

3.Determinar el esfuerzo producido por un tanque de almacenamiento de Diesel, cilindrico, de 10m de altura y 7.5m de diametro, a una distancia de 10 metros desde el centro del tanque. Suponer que el tanque esta desplantado en la superficie del terreno y calcular los esfuerzos de 0 a 10metros de profundidad a cada 0.5m. Graficar los esfuerzos vs. la profundidad.

4.Una prueba de consolidación se realizó en una muestra con dimensiones iniciales de H=20mm y un diámetro de anillo de 63mm. Al final de la prueba la altura de la muestra era de 13.3mm y el peso de la muestra secada al horno fue 78.3 g. Suponiendo una Densidad de sólidos, Ss=2.66, encuentre la relación de vacíos inicial y final, y la deformación unitaria total de la muestra.

5. Dados los datos de la prueba de consolidación para los incrementos de carga señalados:
Dibuje las lecturas del micrómetro vs. Log-tiempo y encuentre t50.
Dibuje las lecturas del micrómetro vs. Raíz cuadrada (tiempo) y encontrar t50. Comparar con a.
Calcular el coeficiente de consolidación secundaria.
Nota: Dibujar claramente las gráficas y las pendientes y curvas obtenidas.

Ejercicio de asentamientos

En este registro se muestran los datos y los calculos para el ejercicio 1. Se hace enfasis en que dicho calculo se limita a calcular el asentamiento por consolidacion primaria en el estrato de arcilla y se ignora la deformacion del estrato superior. Se realizo el calculo de la sobrecarga por el metodo empirico 1:2 y se deberia de revisar por el metodo de Boussinesq aunque se considera que el valor cualitativo del resultado seria del mismo orden de marnitud (decenas de centimetros de asentamientos)...

Esfuerzos en suelos

Figura 1. Distribucion de esfuerzos para carga puntual segun Boussinesq.

Se utilizan las soluciones de Bousinesq (como en la Figura 1), que es para carga puntual. Son soluciones elásticas, pero se suponen válidas para nuestro análisis. Para carga lineal se tiene una solucion similar a la anterior, como se muestra en la Figura 2.

Figura 2. Carga lineal, solucion de Boussinesq.

Se puede dar una aproximación empirica de distribución de esfuerzos debido a un área cargada de la manera que se muestra en la Figura 3. Por supuesto que esto no evita que se tenga que analizar de manera formal el estado de esfuerzos, pero esta solución nos da una idea práctica del nivel de esfuerzos a cierta profundidad.


Figura 3. Método 1:2 para cálculo de distribución de esfuerzos.

Tarea I

Nota: Esta tarea es para el 29 de Enero, 2008, hora de clase. La tarea se entregara en hojas de maquina, manuscrita (escrita a mano). Mayores detalles sobre entrega y revision se daran en la hora de clase.


I. SUELOS EXPANSIVOS Y COLAPSIBLES

1. Suelo expansivo.

A manera de entender la relación entre la composición química de las arcillas y su grado de expansión, investigar los siguientes conceptos:
- Constitución química de las arcillas.
- Estructuras Básicas (Tetrahedro de Silicio, Octahedro de Alúmina)
- Grupos de Arcillas (Bi-Capa, Tricapa, etc.)
- Defina Sustitución Isomorfa
- Comportamiento de las arcillas de acuerdo a su composición química (cuáles son más expansivas y por qué).
- ¿Como se determina que una arcilla es expansiva?

2. Suelos Colapsibles
- Defina Loess.
- De ejemplos de regiones del mundo donde se presentan y diga que tienen en común.
- Cómo se identifica un suelo colapsable.


3. Menciones 3 soluciones para el caso de cimentar en suelos expansivos.
4. Mencione 3 soluciones para el caso de suelos colapsables.



II. ELABORAR UN RESUMEN DE LOS SIGUIENTES CONCEPTOS:

Propiedades Indice y Límites de Atterberg (LL, LP, IP, LC, Carta de Plasticidad)
Relaciones Volumétricas y Gravimétricas (Elaborar ‘monito’ para suelo mostrando tres fases)
Sistemas de Clasificación de Suelos (Solamente SUCS)
Resistencia al Corte (Teoría de Falla Mohr-Coulomb)


Bibliografía de Consulta:
· Mecánica de Suelos/Lambe & Whitman/Limusa
· Ingeniería de Cimentaciones/Peck. Hanson. Thornburn/Limusa
· Mecánica de Suelos y Cimentaciones/Crespo
· La ingeniería de Suelos en las Vías terrestres Vol. 2/Rico. Del Castillo
· Mecánica de Suelos Tomo 1/Juárez Badillo. Rico Rdz./Limusa

Temario de Clase

Temario de la Clase de Mecanica de Suelos II

Repaso de Origen y Formación de Suelos
Suelos Expansivos
Suelos Colapsables

Distribución de presiones en suelos
Esfuerzos Geostáticos
Círculo de Mohr
Teoría de Falla Mohr-Coulomb
Trayectorias de Esfuerzos
El problema de Boussinesq
La carta de Newmark

Asentamientos en Suelos
Tipos de asentamientos
Consolidación y asentamientos
Cálculo de asentamientos

Empujes de Tierras
Estados de esfuerzo en suelos
Teoría de Rankine
Estado de Esfuerzos Activo
Estado de Esfuerzos Pasivo
Teoría de Coulomb
Método gráfico de Culmann
Método empírico de Terzaghi

Teorías de capacidad de carga en suelos
Antecedentes históricos
Teoría de Terzaghi
Teoría de Skempton
Teoría de Meyerhof
Consideraciones Especiales (Geometria, Excentricidades)

Estabilidad de Taludes y Excavaciones
Método sueco
Metodo de gajos
Excavaciones

Cimentaciones
Cimentaciones Superficiales
Cimentaciones Profundas
Otros

Bienvenidos!

Alumnos de Mecanica de Suelos II, reciban un cordial saludo. La intencion de este blog es de proveer una plataforma de interaccion entre nosotros. Aqui podran encontrar informacion sobre el temario de clase, las asignaturas semanales, de proyectos a realizar y referencias que se vayan necesitando.
No esta de mas mencionar que la comunicacion esperada es meramente academica y cualquier otro tipo de ´posts´no sera aceptado en este espacio.
Atentamente,
Dr. Charles