esfuerzos de rankine

7/17/2019 Esfuerzos de Rankine

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Muros de sostenimiento o de contención

Se emplean con el objetivo de proporcionar soporte lateral a las masas desuelo, que en este caso suelen recibir el nombre de rellenos o terraplenes.

La falla de un muro de sostenimiento puede ocurrir por vuelco o por

deslizamiento a lo largo de su base, paralelamente a su posición original.Ambos tipos de falla están acompañados por un movimiento descendente de laporción de suelo en forma de cuña ubicada en la parte posterior del muro,denominada cuña de deslizamiento.

stados del suelo

mpuje del suelo en reposo

Si una masa de suelo cu!o peso espec"#co es ɣ (t/m3) consideramos un cubitoelemental ubicado a una profundidad $, en la cara superior soporta una presiónvertical pv= ɣ h

%onsiderando la masa de suelo formada por una in#nidad de columnasverticales adosadas unas a otras, cada una de ellas estará comprimida por supeso propio, ! en consecuencia tendera a acostarse en sentido longitudinal !e&pandirse en sentido transversal por efecto poisson, pero el suelo ad!acentea cada columna impide esa e&pansión lateral, ! en consecuencia aparecepresión $orizontal pho denominada presión en reposo.

'$o ( )o pv con *o( +. a*o( +.-

*o se denomina coe#ciente de presión lateral en reposo.

mpuje Activo de suelos

Si se elimina la porción de suelo a la izquierda del cubito elemental queestamos considerando ! se reemplaza por un muro de sostenimiento, se tieneun esquema asi



'odemos considerar a$ora que el muro se desplaza $acia afuera de terrapl/n orelleno en forma paralela a s" mismo, de manera que se produce una

descompresión lateral, con lo que disminu!e la presión $orizontal $astaalcanzar un valor que corresponde al empuje activo del suelo, el cual está dadoasi

'$a ( *a pv

0onde *a es el coe#ciente de empuje activo del suelo.

n suelos que tengan co$esión, si la altura del muro no supera un valordeterminado, se puede dar el caso de que se separe el muro del terrapl/n !este se mantenga en pie, es decir que el suelo no se desmorone, con lo cual elempuje activo correspondiente seria nulo 1'$a ( +2, !a que este suelo noejercer"a empuje si se le adosara un muro, ni ser"a necesario que este lo

sostenga.

Sim embargo por acción de diversos agentes climáticos como lluvia, viento,frio, calor, congelamiento ! des$ielo, etc., a largo plazo el terrapl/n en generalno suele mantenerse estable sino que se va degradando en forma progresiva3por este motivo se considera prudente no considerar el valor de co$esión delsuelo al calcular el empuje activo del mismo sobre el muro de sostenimiento,considerando solo la fricción entre las part"culas del suelo e&presada por elcoe#ciente 4 de fricción interna del mismo.

l empuje activo del suelo solo se puede calcular con las e&presiones debidas ala teor"a de %oulomb, o mediante la e&presión siguiente, que es mu! simple !

corresponde a la teor"a de 5an)ine.



mpuje 'asivo

Se analiza el caso de una acción e&terior que empuja el muro $acia adentro delterrapl/n, como se indica en la #gura

l desplazamiento comprime el suelo en sentido lateral de manera que laspresiones $orizontales que ten"an el valor correspondiente al suelo en reposo,es decir del + al -+6 del valor de la presión vertical, a$ora comienzan acrecer $asta alcanzar la rotura del suelo. ste estado en el que el suelo recibe



un empuje que le produce la rotura se denomina empuje pasivo, ! en el mismose produce una cuña de deslizamiento como la indicada en la #g. anterior.

n este caso la cuña de deslizamiento tiende a subir respecto al nivel del suelooriginal, ! la relación entre las presiones $orizontales ! verticales adopta lasiguiente forma

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