En esta ocasión traigo una memoria de cálculo de empujes activos en un muro de contención analizando el caso estático y el sísmico (pseudoestático).
Caso estático
Para el análisis de empujes del suelo actualmente existen diferentes métodos para poder calcularlos, los más usados y conocidos en nuestro medio son Coulomb y Rankine, pero hay otros más. Independientemente del método todos dan muy buenos resultados. Lo que sí tenemos que tener en cuenta es que la teoría de Rankine parte de la de Coulomb. En cualquier método los parámetros necesarios para el cálculo son:
- Peso unitario (Y)
- Ángulo de fricción interna o rozamiento interno (ø)
- Cohesión (c)
Cuando hablamos de presión activa se supone que el matierla de relleno del muro (en el trasdós) es el que hará el empuje, que debería ser granular, por lo tanto la cohesión será nula.
El empuje activo estático está dando entonces por las siguientes ecuaciones:
La definición de los ángulos está en la siguiente imagen:
Cabe resaltar sin embargo que el ángulo δ corresponde a la fricción entre el suelo y el muro de contención, que varía entre 0.50 y 0.67 del ángulo de fricción interna. Podríamos decir que si la superficie es rugosa ese valor tiende a 0.67 y si es lisa tiende a 0.50
Los subíndices 1, són únicamente una representación gráfica para efectos de la memoria de cálculo.
Caso sísmico (pseudoestático)
Para el empuje sísmico en este caso utilizo la teoría de Mononobe-Okabe, que es una solución de análisis plástico del suelo. Esta se basa en la teoría de Coulomb, y de fácil aplicación (una vez que se ha entendido el caso estático).
Para su uso es necesario conocer las componentes horizontales y verticales de la aceleración sísmica denominadas kh y kv respectivamente.
Finalmente las ecuaciones para determinar la presión activa sísmica en un muro de contención son:
Gráficamente el diagrama resultaría de la siguiente manera:
Y podríamos decir algo como que la presión activa estática está contenida dentro de la presión sísmica, tal como se muestra en el diagrama de presiones.
Acá el link: Descarga de memoria de cálculo
Espero sea de su interés.
Fuente: Das, B. M., & Luo, Z. (2016). Principles of Soil Dynamics. Cengage Learning.