Resistência ao corte de rocha
Introdução
Em geral
A teoria de Mohr-Coulomb é um modelo matemático (ver Superfície de escoamento) que descreve a resposta de materiais frágeis, como concreto, ou agregados particulados como o solo,[1] à tensão de cisalhamento, bem como à tensão normal. A maioria dos materiais na engenharia clássica se comporta de acordo com esta teoria, pelo menos em parte do corte. Em geral, a teoria é aplicada a materiais para os quais a resistência à compressão é muito superior à resistência à tração, como os materiais cerâmicos. A teoria explica que o corte de um material ocorre para uma combinação de tensão normal e tensão tangencial, e que quanto maior a tensão normal, maior a tensão tangencial necessária para cortar o material.[2].
Aplicativos
Na engenharia geotécnica é utilizado para definir a resistência ao cisalhamento de solos e rochas em diferentes casos de tensão efetiva.
Na engenharia estrutural é usado para determinar a carga de ruptura, bem como o ângulo de ruptura de uma fratura por deslocamento em cerâmica e materiais semelhantes (como concreto). A hipótese de Coulomb é usada para determinar a combinação de cisalhamento e tensão normal que causa a fratura de um material. O círculo de Mohr é usado para determinar os ângulos onde essas tensões são máximas. Geralmente, a falha ocorrerá no caso de tensão principal máxima.
Modelo
Critério de falha de Mohr-Coulomb
O critério de falha de Mohr-Coulomb[3] é representado pela envoltória linear dos círculos de Mohr que ocorrem na falha. A relação desse envelope é expressa como.
onde:.
A compressão é assumida positiva para a tensão compressiva, embora o caso com tensão negativa também possa ser estudado alterando o sinal de.
Sim, o critério de Mohr-Coulomb reduz-se ao critério de Tresca. Se o modelo Mohr-Coulomb for equivalente ao modelo Rankine. Valores mais altos não são permitidos.
Dos círculos de Mohr temos:
onde.