Teorías de obtención de empujes (activos
y pasivos) con distintas posibilidades en cuanto a condiciones de contorno así como
planteamientos específicos según tipologías estructurales varias.
TEMA 7.MUROS
PROYECTO DE MUROS
El proyecto de un muro requiere un procedimiento de predimensionado y comprobación, ya que
en general no es posible determinar su tipología y dimensiones a partir de las condiciones (de
estabilidad u otro tipo) a cumplir.
Procedimiento de comprobación
g) Comprobaciones en servicio tales como asientos y corrimientos (estado límite de servicio)
f) Resistencia estructural (estado límite último)
e) Estabilidad general (estado límite último)
d) Seguridad al hundimiento de la cimentación (estado límite último)
c) Paso de la resultante de esfuerzos por el núcleo central de la base (estado límite de servicio)
b) Seguridad al deslizamiento (estado límite último)
a) Seguridad al vuelco (estado límite último)
EMPUJE PASIVO
El cálculo del empuje pasivo es necesario en determinadas zonas de los muros Su efecto es favorable a la estabilidad de los mismos. En la práctica es frecuente que este tipo de
empujes no se tenga en cuenta, lo cual deja del lado de la seguridad, aunque no siempre es así.
Modificaciones de Kp. Reducción parabólica
La reducción parabólica disminuye el empuje pasivo a la tercera parte y el momento estabilizador a la mitad. La aplicación de esta reducción es importante, sobre todo si
el empuje pasivo es necesario para la estabilidad.
El empuje pasivo puede ser en muchas ocasiones importante para asegurar o mejorar la
estabilidad, y sobrevalorarlo deja del lado de la inseguridad. Por otro lado, considerar el empuje
pasivo es razonable cuando se tiene seguridad de su colaboración.
Método de la espiral logarítmica
En este mecanismo AE es la superficie frente al muro (terreno superior en estado
pasivo) afectada por el posible mecanismo de rotura con terreno inclinado en el intradós; BC es
una espiral logarítmica (zona OBC de plasticidad radial) que corresponde a una superficie de
rotura; y ACE y AOB son cuñas de rotura
Se ha propuesto otros mecanismos de rotura más realistas para el cálculo del empuje pasivo,
como el del método de la espiral logarítmica
EA.TIPOS DE MUROS ESPECIFICOS
Contrafuertes
Como en el caso de las plataformas estabilizadoras (y aparte de procedimientos más sofisticados) su cálculo se basa en consideraciones empíricas utilizando el método americano.
El efecto de los contrafuertes es de modificación de empujes así como de mejora De la estabilidad.
Plataformas estabilizadoras
La plataforma genera un momento estabilizador por el peso de tierras superior que se debe tener en cuenta en
el dimensionamiento y reduce los empujes en el terreno bajo la misma
Las plataformas estabilizadoras presentan ciertas ventajas en relación con el efecto desestabilizador de los empujes del terreno
Muros en L con talón
Las direcciones de las líneas características de rotura se calculan mediante la teoría de Rankine
como ya se ha indicado (analítica o gráficamente),
Si se considera muros con trasdós en ‘L’ (└ o ┴ T invertida), la existencia del talón o zarpa
trasera modifica el comportamiento estudiado a efectos de determinar el empuje activo. En el
caso de muros en ‘L invertida’ ( ┘), el procedimiento es análogo al ya visto con trasdós plano
convencional.
TEORIA DE RANKINE
Este método obtiene
los empujes del terreno partiendo de un estado de equilibrio en rotura en el que la estructura de
contención no produce ninguna perturbación.
con terreno homogéneo en estado de Rankine, sin acciones exteriores y con superficie libre horizontal (sin variación de tensiones verticales en los puntos de cualquier plano paralelo a la superficie), la tensión horizontal
se puede obtener las leyes de empuje (también en el caso de superficie del terreno en el trasdós inclinada y con trasdós no vertical, obteniendo los empujes sobre éste último a través de los círculos de Mohr correspondientes)
Si se aplica una sobrecarga uniforme de valor q, se puede substituir la altura h por h+ h0, siendo
h0 (como ya se ha visto en el apartado 7.2.2) la altura de tierras que produciría q (sobrecarga
reducida de tierras; Figura 7.3.2), o utilizarse directamente el valor de q
los valores negativos deben anularse una vez se ha tenido en cuenta los sobre empujes debidos a otras acciones (por ejemplo las cargas en superficie del trasdós).
TEORIA DE COULOM
CARGA ARBITRARIA
aplicarse para estimar los empujes producidos
dividiendo el trasdós en subtramos (más exactitud a mayor número de divisiones) y obteniendo
de este modo las cuñas de rotura de los submuros definidos
la carga aplicada en la superficie del terreno no es uniforme (carga variable, carga puntual, la ley de empujes no resulta lineal.
EFECTO DE CARGAS EN LAS USPERFICIES DE SUELO
sobrecarga reducida de tierras para definir las sobrecargas a
través de una altura representativa del mismo terreno del trasdós, esto es, encontrando la altura
de tierras h0, con γ, que produce la sobrecarga q
las sobrecargas afectan generando un incremento ficticio del peso W de la cuña de rotura
EFECTO DE COHESIÓN
Debido a la cohesión puede ocurrir que aparezcan fisuras de tracción en la parte más superior
del terreno del trasdós debido a posibles tensiones negativas
los movimientos del muro son
suficientes como para que se forme en el terreno una cuña de empuje
