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Método de Euler y Ensayo Proctor Estándar en Ingeniería Civil, Diapositivas de Mecánica de suelos

Este documento académico explora la aplicación del método de euler en ingeniería civil, específicamente en la resolución de problemas de dinámica estructural y análisis de estabilidad. Además, se describe en detalle el ensayo proctor estándar, un método de laboratorio para determinar la densidad seca máxima y la humedad óptima de compactación de un suelo. Una guía práctica para la ejecución del ensayo, incluyendo la preparación de la muestra, la compactación, la medición y el análisis de los resultados.

Tipo: Diapositivas

2023/2024

Subido el 06/02/2025

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elver-jhoel-cabrera-ortiz 🇵🇪

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA
DE CHOTA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA PROFESIONAL DE
INGENIERIA CIVIL
DOCENTE: Dr. BECERRA CELIZ, EDIN
SEMESTRE ACADÉMICO: 2024-I
INTEGRANTES
CABRERA ORTIZ, ELVER JHOEL
CHAMAYA CARRANZA, GREYSI VANESSA
LUCANO SILVA, LUZ ENEIDA
URIARTE PASROR, MARCELA LISBETH
VÁSQUEZ PAREDES, CRISTIAN YOEL
VILLEGAS FUENTES, NORVIL
MÉTODO DE EULER APLICADO EN LA INGENIERÍA CIVIL
MÉTODOS NUMÉRICOS
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¡Descarga Método de Euler y Ensayo Proctor Estándar en Ingeniería Civil y más Diapositivas en PDF de Mecánica de suelos solo en Docsity!

UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA

DE CHOTA

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE

INGENIERIA CIVIL

DOCENTE: Dr. BECERRA CELIZ, EDIN SEMESTRE ACADÉMICO : 2024-I

INTEGRANTES

CABRERA ORTIZ, ELVER JHOEL CHAMAYA CARRANZA, GREYSI VANESSA LUCANO SILVA, LUZ ENEIDA URIARTE PASROR, MARCELA LISBETH VÁSQUEZ PAREDES, CRISTIAN YOEL VILLEGAS FUENTES, NORVIL MÉTODO DE EULER APLICADO EN LA INGENIERÍA CIVIL

MÉTODOS NUMÉRICOS

INTRODUCCIÓN

En ingeniería civil, el método de Euler se utiliza principalmente para resolver problemas de dinámica estructural, análisis de estabilidad, y en la modelización de ciertos fenómenos físicos que se describen mediante ecuaciones diferenciales. se aplica en contextos relevantes de la ingeniería civil. Análisis de estabilidad de columnas, Análisis de flujo de aguas subterráneas, etc. El método de Euler en ingeniería civil se utiliza para abordar problemas en dinámica estructural, estabilidad de columnas, análisis de flujo de aguas subterráneas y otros fenómenos relacionados con ecuaciones diferenciales que modelan el comportamiento de estructuras y materiales. Aunque tiene sus limitaciones en precisión, su simplicidad lo convierte en una herramienta útil.

Definición de Métodos Numéricos

Los métodos numéricos son herramientas matemáticas y

computacionales utilizadas para resolver problemas

complejos que no pueden resolverse de manera

analítica. Estos métodos involucran la aproximación de

soluciones numéricas mediante algoritmos matemáticos

y la implementación de estos algoritmos en

computadoras.

Método de Euler

El Método de Euler, también conocido como Método de Euler hacia adelante,

es un método numérico de primer orden para la aproximación de soluciones a

ecuaciones diferenciales ordinarias (EDO). Es uno de los métodos más simples y

básicos utilizados en la resolución numérica de EDO, pero proporciona una

introducción fundamental a la teoría y práctica de los métodos numéricos.

se utiliza la pendiente de la solución en el punto actual para estimar el valor de

la solución en el siguiente paso.

Se predice un nuevo valor de y usando la

pendiente (igual a la primera derivada en el

valor original de x ) para extrapolar linealmente

sobre el tamaño de paso h

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El ingeniero titulado Joel medina, en la provincia de chota, cuenta con un tanque elevado en su mansión. Lo cual quiere conocer cuánto disminuye en un tiempo de 200 segundos, si tiene un diámetro de descarga de 0.05m y una altura de 4m y un diámetro de 2m. Quiere conocer este valor para hacer una buena distribución de su agua para sus yacusis privados.

Martillo de Compactación También conocido como "martillo Proctor", pesa 2.5 kg y tiene una altura de caída de 305 mm. Se utiliza para golpear el suelo en el molde. Molde de Compactación Es un cilindro de acero con dimensiones estándar, generalmente con una capacidad de 1/30 m³ (aproximadamente 1000 cm³) y una altura de 118 mm. Balanza Para medir con precisión la masa del suelo seco y húmedo.

Preparación de la muestra

MÉTODO DE COMPACTACIÓN

  • (^) Obtén una muestra de suelo representativa.
  • (^) Seca la muestra al aire si es necesario, y desmenúzala para obtener un tamaño de partículas adecuado. Preparación del molde y el martillo
  • (^) Usa un molde cilíndrico de 1 litro de volumen.
  • (^) Utiliza un martillo estándar de 2.5 kg (5.5 lb) que se deja caer desde una altura de 30 cm (12 pulgadas). Compactación
  • (^) Divide la muestra en varias partes (generalmente tres) para compactar en capas.
  • (^) Coloca la primera capa de suelo en el molde y compacta con 25 golpes del martillo, asegurándote de que el suelo esté uniformemente distribuido.
  • (^) Añade la segunda capa, compacta nuevamente con 25 golpes, y repite con una tercera capa.
  • (^) Asegúrate de que el suelo esté nivelado al ras del borde superior del molde

PROCTOR ESTANDAR Proctor estándar: Es un ensayo de compactación de suelo que tiene como finalidad obtener la humedad óptima de compactación de un suelo para una determinada energía de compactación. La humedad óptima de compactación es aquella humedad para la cual la densidad del suelo es máxima, es decir, la cantidad de agua que hemos de añadir a un suelo para poderlo compactar al máximo con una energía concreta. La compactación de un suelo produce un incremento en la densidad del material y con ello tres beneficios importantes:  (^) Reducción de la compresibilidad  (^) Incremento de la resistencia al corte  (^) Disminución de la permeabilidad De este modo, la compactación de suelos es uno de los métodos más utilizados para mejorar las propiedades de un suelo y por ello es primordial conocer sus características de compactación y puesta en obra.

Proctor Estándar - Normas y Métodos Los ensayos de compactación Proctor Estandar de los ensayos más utilizados en el estudio de compactación de suelos para la construcción de terraplenes y otras obras de tierra. Se rigen por las normas UNE o ASTM y son imprescindibles para caracterizar la puesta en obra de un material.  (^) Proctor estándar ASTM D-698 o UNE 103-500- Metodo: El ensayo Proctor estándar persigue determinar la densidad seca máxima de un suelo y la humedad optima necesaria para alcanzar esta densidad. Para ello se utiliza un molde cilíndrico de 1 litro de capacidad que se rellena con 3 capas de material debidamente compactadas mediante una maza estandarizada de 2,5 kg que se deja caer libremente una altura de 305 mm. Para la compactación de cada capa de material se emplean 25 golpes de la maza distribuidos homogéneamente sobre la superficie del terreno. Las tres capas deben tener aproximadamente la misma altura de tierras. Una vez compactado el material, se enraza el molde y se mide la densidad y humedad de una muestra tomada del centro del molde. Se repite el proceso varias veces con distintos contenidos de humedad. La prueba de compactación Proctor Normal puede darse por finalizada cuando se obtienen 5 o 6 puntos que definen una curva que relaciona la densidad seca con la humedad.

Procedimiento básico:

  1. Preparación de la muestra: El suelo se mezcla con agua hasta alcanzar varios niveles de humedad.
  2. Compactación: La muestra se coloca en el molde y se compacta en capas con el pisón.
  3. Determinación de la densidad seca: Se pesa la muestra compactada para calcular la densidad seca.
  4. Repetición: El proceso se repite con diferentes niveles de humedad para construir una curva Proctor. Este ensayo se realiza conforme a las normas ASTM D698 (Proctor estándar) o ASTM D (Proctor modificado), según la especificación requerida para el proyecto.

Valore típicos para Proctor estándar Valore típicos para Proctor estándar El ensayo Proctor estándar es una prueba de laboratorio utilizada para determinar la relación entre la densidad y el contenido de humedad de un suelo compactado. Aquí tienes los valores típicos para el ensayo Proctor estándar: Densidad seca máxima: Arena limpia: ~1.6 - 1.8 g/cm³ Arcilla: ~1.3 - 1.6 g/cm³ Limos: ~1.4 - 1.7 g/cm³ Contenido de humedad óptimo: Arena limpia: ~8% - 12% Arcilla: ~15% - 25% Limos: ~12% - 20% Estos valores pueden variar según las características específicas del suelo, como su granulometría y contenido de finos. Los valores mencionados son aproximados y se usan como referencia en trabajos de ingeniería civil y geotécnica.

Curva de Compactación Proctor Está La curva de compactación Proctor estándar es una herramienta fundamental para determinar las características de un suelo y establecer los parámetros óptimos de compactación. La curva muestra la relación entre el contenido de humedad y la densidad seca máxima alcanzable. El punto más alto de la curva indica la densidad seca máxima y el contenido óptimo de humedad para la compactación.

CONCLUSIONES  (^) Se logró identificar los parámetros óptimos de compactación del suelo mediante la aplicación del método Proctor estándar, mejorando significativamente la densidad del suelo y asegurando una mayor estabilidad en las obras civiles.  (^) Los principios teóricos relacionados con la compactación del suelo han sido entendidos y aplicados correctamente, permitiendo un enfoque riguroso en la planificación y ejecución de las pruebas de compactación.  (^) Se identificó y utilizó adecuadamente el equipo requerido para los ensayos de compactación, lo cual permitió obtener resultados confiables y reproducibles durante todo el proceso.  (^) Las técnicas de compactación empleadas en el campo garantizaron que se alcanzara la densidad óptima del suelo, cumpliendo con los estándares establecidos y las expectativas de diseño.