jueves, 24 de marzo de 2011

Cálculo de los Coeficientes de Empuje Activo (KA) y Pasivo (KP).


El empuje activo Pa se define como la resultante de los empujes unitarios, ­’a, que puede determinarse mediante las siguientes fórmulas: 



Siendo

σv’: la tensión efectiva vertical, de valor γ’·z, siendo γ’ el peso específico efectivo del
terreno y z la altura del punto considerado respecto a la rasante del terreno en
su acometida al muro;
σ’ah: la componente horizontal del empuje unitario activo
φ’ y c’: el ángulo de rozamiento interno y la cohesión del terreno o relleno del trasdós;
β, i: los ángulos indicados en la Figura 2.3;
δ: el ángulo de rozamiento entre el muro y el terreno o relleno.


Figura 2.3 Empuje Activo.


En un terreno granular, homogéneo, el empuje activo, Pa, sobre un paramento vertical,
debido exclusivamente al terreno, será igual a: 


Siendo

γ’: el peso específico efectivo (aparente o sumergido) del terreno

En el caso de muro vertical, y terreno horizontal si δ=0, el valor de KA es el siguiente: 


El empuje pasivo PP se define como la resultante de los empujes unitarios σ’p, que pueden determinarse mediante las siguientes fórmulas:


siendo

σv’: la tensión efectiva vertical, de valor γ’·z, siendo γ’ el peso específico efectivo deterreno y z la altura del punto considerado respecto a la rasante del terreno e su acometida al muro;
σ’ph: la componente horizontal del empuje unitario pasivo
φ’ y c’: el ángulo de rozamiento interno y la cohesión del terreno
β, i, δ: los ángulos indicados en la Figura 2.4.

Figura 2.4 Empuje pasivo.

En un terreno granular homogéneo, el empuje pasivo, Pp, sobre un paramento vertical, debido exclusivamente al terreno, será igual a:


En el caso de muro vertical, y terreno horizontal si  δ=0, el valor del coeficiente de empuje pasivo es:


El rozamiento entre el terreno y el muro influye sobre la magnitud del movimiento necesario para la movilización total de los empujes por lo que, salvo una justificación especial, se tendrán en cuenta las estimaciones siguientes del ángulo de rozamiento δ entre el terreno y el muro: 


El valor de φ’ empleado en la evaluación de δ no debe superar el ángulo de rozamientointerno crítico del suelo.

El ángulo  δ puede ser positivo o negativo según el movimiento relativo del rellenorespecto del elemento de contención. Usualmente δ ≥ 0 (componente de rozamientohacia abajo); pero pueden existir combinaciones de fuerzas que alteren el signo de δ,por lo que en estos casos especiales deben comprobarse las hipótesis adoptadas sobre la dirección de la fuerza de rozamiento.

En pantallas de pilotes se calculará el empuje activo sobre la superficie total de la pantalla.

En pantallas de pilotes con separación entre ejes inferior a 3 veces su diámetro, se considerará el empuje pasivo sobre la superficie total de la pantalla de pilotes como si se tratara de una pantalla continua.

Para separaciones entre ejes de pilotes superiores a 3 veces el diámetro del pilote, el empuje pasivo se calculará sobre la superficie proyectada de cada pilote. Para profundidades superiores a 1,5 veces el diámetro del pilote se considerarán valores del empuje pasivo sobre dicha superficie, triples a los definidos anteriormente.