Resistencia de Materiales: Propiedades Físicas y Mecánicas de Suelos
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Momentos de Inercia
Momento de Inercia Axial
El momento de inercia axial (o ecuatorial, o simplemente momento de inercia) de una superficie plana de área A respecto de un eje x es la suma de los productos de cada porción de ∆A en que se ha dividido la superficie por el cuadrado de su distancia al eje.
Momento de Inercia Centrifugo
El momento de inercia centrifugo (o compuesto, o producto de inercia) de una superficie plana S respecto de dos ejes x e y es la suma de los productos de cada porción de área ∆A por su distancia a dicho eje.
Momento de Inercia Polar
El momento de inercia polar de una superficie plana S respecto a un punto O es la suma del producto de cada porción de área ∆A de la superficie por el cuadrado de su distancia al punto O.
Radio de Giro
El radio de giro (o radio de inercia) de una superficie respecto de un eje x es la distancia ix de un punto B en el cual se concentra la superficie A de modo que su momento de inercia axial sea igual al de la superficie primitiva S.
Módulo de Resistencia
El módulo de resistencia (o módulo de flexión, o módulo de inercia) de un perfil es el cociente del momento de inercia central por la distancia de las fibras más alejadas del perfil al eje del momento.
Propiedades de los Suelos
Propiedades Físicas
- Peso unitario
- Peso específico y peso aparente (densidad)
- Granulometría
Propiedades Mecánicas
- Fricción interna
- Cohesión
- Módulo de elasticidad
- Resistencia a la compresión
- Resistencia al corte
Peso Específico
El peso específico es la relación entre el peso de las partículas del suelo y el volumen de dichas partículas.
Peso Unitario
El peso unitario es la relación entre el peso aparente del suelo y la unidad de volumen aparente del suelo. El volumen aparente lo constituyen el volumen de las partículas del suelo más el volumen que representan los espacios vacíos entre las partículas; este volumen de vacíos, según el estado del suelo, estará ocupado por agua o aire.
Granulometría
La granulometría es el ordenamiento de las partículas a través de una serie de tamices de diferentes diámetros de abertura de malla.
Fricción Interna
La fricción interna es la resistencia que oponen las partículas al ser desplazadas unas de otras. Suponiendo dos partículas de arena en contacto, materializan una fuerza de contacto A a través del punto O. Esta fuerza resultante forma un ángulo respecto a las abscisas, lo que nos da un valor de la fricción.
Cohesión
La cohesión es la resistencia que ofrecen las partículas al ser separadas unas de otras. Esta cohesión aparece prácticamente en los suelos finos y está dada por la atracción producida por las fuerzas electroquímicas.
Resistencia a la Compresión
La resistencia a la compresión es el esfuerzo que soporta el suelo ante la acción de las cargas.
Resistencia al Corte
La resistencia al corte viene acompañada de una fuerza P que produce una G, acompañada por T y tg del ángulo: Ley de Coulomb.
Propiedades Hidroestáticas
- Contenido de agua: agua en los suelos…agua libre en reposo y en movimiento.
- Agua retenida capilar: agua retenida en finos que ascienden por espacios libres.
- Agua higroscópica: adsorción de agua adherida a la partícula.
- Agua intersticial: agua que se encuentra en los espacios vacíos.
Plasticidad
- Límite líquido: cantidad de agua necesaria para que fluya el suelo (se determina mediante el ensayo de Casagrande).
- Límite plástico: contenido de humedad a partir del cual el suelo puede ser moldeado sin deshacerse (método por tanteo).
Permeabilidad
La permeabilidad es la oposición del suelo al paso del agua (unidad: velocidad).