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Peso espec铆fico de un suelo

SueloSe entiende por suelo al seudos贸lido formado por un conjunto de part铆culas s贸lidas que forman una estructura en cuyo seno existen huecos ocupados por agua y aire en proporciones variables. El “peso espec铆fico de un suelo“, como relaci贸n entre el peso y su volumen, es un valor dependiente de la humedad, de los huecos de aire y del peso espec铆fico de las part铆culas s贸lidas. Para evitar confusiones, las determinaciones de los ensayos de laboratorio facilitan por un lado el “peso espec铆fico seco” y por otro la humedad. Fij茅monos que este t茅rmino es diferente de la “densidad聽del suelo“, que establece una relaci贸n entre la masa y el volumen. Tambi茅n suele utilizarse聽un valor adimensional denominado, 鈥peso especifico relativo鈥, definido como el cociente entre el peso espec铆fico del suelo y el peso espec铆fico del agua a una temperatura determinada. Los valores t铆picos de gravedades espec铆ficas para los s贸lidos del suelo son entre 2.65 y 2.72.聽En la figura que sigue se observan los componentes de un suelo, con las notaciones sobre sus pesos y vol煤menes, lo cual permite definir par谩metros que caracterizan el estado f铆sico de dicho suelo.

Estos conceptos son b谩sicos y muy conocidos para el alumno de un curso de geotecnia en un grado de ingenier铆a civil. Sin embargo, para facilitar el proceso de aprendizaje os facilito a continuaci贸n un enlace a un peque帽o laboratorio virtual donde el alumno puede comprobar por s铆 mismo c贸mo var铆a el peso espec铆fico seco en funci贸n de la humedad y del peso espec铆fico de las part铆culas s贸lidas. Las instrucciones son muy sencillas: se debe seleccionar el rango m谩ximo para la humedad y el contenido de huecos de aire, en tanto por cien, con valores comprendidos entre 0 y 100; adem谩s se seleccionar谩 el peso espec铆fico de las part铆culas s贸lidas en kN/m3. No se admiten valores negativos.

El enlace a dicho laboratorio virtual es:聽https://laboratoriosvirtuales.upv.es/eslabon/DensidadSuelo/聽

Densidad

 

Referencias:

YEPES, V. (2014).聽Equipos de compactaci贸n superficial.聽Apuntes de la Universitat Polit猫cnica de Val猫ncia, Ref. 187. Valencia, 113聽pp.

 

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13 abril, 2015
 
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Empuje de tierras sobre un muro seg煤n Coulomb

Empuje activoEl ingeniero militar franc茅s Charles-Augustin de聽Coulomb (1776)聽fue el primero en estudiar el problema de las presiones laterales del terreno y estructuras de retenci贸n. Este autor introduce una simplificaci贸n importante para calcular el empuje: se limit贸 a usar la teor铆a de equilibrio que considera que una cu帽a de terreno en rotura imitada por el trasd贸s y por un plano que pasa por el pie del muro como un cuerpo en movimiento para determinar la presi贸n lateral limitante. La presi贸n limitante horizontal en fallo en extensi贸n o compresi贸n se determinan a partir de Ka y Kp respectivamente.聽Se supone que la superficie de deslizamiento es plana, el drenaje del muro funciona bien y que no hay presiones intersticiales en el terreno. Aunque con simplificaciones, esta teor铆a permite calcular problemas en los cuales el paramento no es vertical y la superficie de relleno tiene cualquier forma.

 K_a = frac{ cos ^2 left( phi - theta right)}{cos ^2 theta cos left( delta + theta right) left( 1 + sqrt{ frac{ sin left( delta + phi right) sin left( phi - beta right)}{cos left( delta + theta right) cos left( beta - theta right)}} right) ^2}

 K_p = frac{ cos ^2 left( phi + theta right)}{cos ^2 theta cos left( delta - theta right) left( 1 - sqrt{ frac{ sin left( delta + phi right) sin left( phi + beta right)}{cos left( delta - theta right) cos left( beta - theta right)}} right) ^2}

 

Para que se pueda estudiar de forma cualitativa el efecto del empuje, se aporta un Laboratorio Virtual. El objetivo de este objeto de aprendizaje consiste en entender c贸mo var铆a el empuje activo horizontal sobre un muro aplicando la teor铆a de Coulomb. 脡ste coeficiente var铆a en funci贸n del 谩ngulo de rozamiento interno del terreno, del 谩ngulo de rozamiento de terreno y muro, y de la inclinaci贸n del muro. Supondremos un relleno horizontal sobre el muro.

Enlace al laboratorio virtual:聽https://laboratoriosvirtuales.upv.es/eslabon/EmpujeHorizontal/

Coulomb

 

Referencias:

Coulomb C.A., (1776). Essai sur une application des regles des maximis et minimis a quelques problemes de statique relatifs a l’architecture. Memoires de l’Academie Royale pres Divers Savants, Vol. 7

 

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10 abril, 2015
 
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Universidad Politécnica de Valencia