Teoría de Mohr-Coulomb

Archivo:Spannungskreis.png
El círculo de Mohr con las tensiones características.

La teoría de Mohr-Coulomb es un modelo matemático (ver Superficie de fluencia) que describe la respuesta de materiales quebradizos, tales como hormigón, o agregados de partículas como el suelo, a esfuerzo cortante, así como tensión normal. La mayoría de los materiales en ingeniería clásica se comportan siguiendo esta teoría al menos en una parte del corte. En general, la teoría se aplica a los materiales para los que la resistencia a la compresión es muy superior a la resistencia a la tracción, caso de los materiales cerámicos.

En Ingeniería del Terreno se utiliza para definir resistencia al corte de suelos y rocas en diferentes casos de tensión efectiva.

En la ingeniería estructural se utiliza para determinar la carga de rotura, así como el ángulo de la rotura de una fractura de desplazamiento en materiales cerámicos y similares (como el hormigón). La hipótesis de Coulomb se emplea para determinar la combinación de esfuerzo cortante y normal que causa una fractura del material. El círculo de Mohr se utiliza para determinar los ángulos donde esas tensiones sean máximas. Generalmente la rotura se producira para el caso de tensión principal máxima.

Se puede demostrar que un material que cumple la hipótesis de fricción de Coulomb mostrará el desplazamiento introducido por el hecho de que forme un ángulo de la línea de fractura igual al ángulo de fricción. Esto hace que la resistencia del material determinable mediante la comparación de la obra mecánica externa presentado por el desplazamiento y la carga externa con el trabajo mecánico interno establecido por la tensión y presión en la línea de falla. Por la conservación de la energía de la suma de estos debe ser cero, y esto hará que sea posible calcular la carga de rotura de la construcción.

Una mejora común de este modelo es la combinación de hipótesis de fricción de Coulomb con la hipótesis de tensión principal de Rankine para describir una fractura de separación.


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