coulomb

 Empuje Activo y Pasivo por la Teoría de Coulomb y Rankine
Teoría de Rankine:
Supongamos, un muro rígido enterrado cierta altura en la masa de suelo que contiene. Se hace el relleno, y en cuanto el muro se corre una pequeña fracción toda la masa de suelo entra en empuje activo, tendiendo a volcar el muro.
El empuje pasivo que tiende a sostenerlo, no se desarrolla totalmente, ya querequiere mayor deformación. De allí que en algunos casos reales no podamos alcanzar el valor del empuje pasivo que ayuda a la estabilidad del muro. Es por ello que siempre hay que dividir el empuje pasivo, por un coeficiente de seguridad, y calcular el empuje activo suponiendo que se manifiesta en su totalidad.
La teoría de Rankine para empuje activo puede servir para calcular proyectos no muyonerosos, donde es suficiente una aproximación.










Se ha demostrado experimentalmente que la deformación para alcanzar el estado límite de empuje activo es bastante pequeña; basta un leve desplazamiento del paramento que contiene a la masa de suelo para que ésta entre en el estado límite de empuje activo, en cambio, para llegar al estado límite de empuje pasivo de Rankine, esnecesario un desplazamiento mucho mayor, alrededor de 10 veces el que se necesita para llegar al estado límite de empuje activo.








En el estado activo, la línea de rotura forma un ángulo de (45° +φ 2/ ) con la horizontal. En el estado pasivo, las líneas de rotura en toda la masa que se encuentra en estado de equilibrio plástico, forman también un ángulo de (45° +φ 2/ ) pero con lavertical.
Para el cálculo del empuje pasivo, se recomienda dividir el valor de Kp por un coeficiente de seguridad, ya que en la mayoría de los casos, las estructuras no pueden aceptar la gran deformación que se necesita para generar el empuje pasivo máximo. Por el contrario, se puede apreciar que en el caso del empuje activo Ka las deformaciones necesarias para alcanzar el valor mínimo de Ka sonmuy pequeñas.





Las condiciones de borde impuestas por la teoría de Rankine, limitan su aplicación en la realidad. Por ejemplo, la resistencia de corte en la interacción suelo – estructura, no es nula cuando se produce un desplazamiento; por otra parte siempre hay fricción, de manera que, esta simplificación conduce a cierto error en la determinación del empuje. También hay casos enlos cuales las condiciones geométricas de verticalidad para la superficie del paramento y horizontalidad para el terreno, no se verifican. Sin embargo, el error que se comete al aplicar esta teoría, en los casos de empuje activo, es siempre a favor de la seguridad, ya que el valor de dicho empuje que surge de suponer tensión de corte nula es mayor que el real.

Teoría de Coulomb:
Estateoría permite calcular problemas en los cuales el paramento no es vertical, y la superficie de relleno tiene cualquier forma. Introduce la superficie de rotura plana, y estudia el problema como el equilibrio de una cuña del suelo que falla, limitada de un lado por el paramento, y del otro por una superficie plana. La resolución es por tanteos, buscando cual de todas las superficies planasposibles conduce por ejemplo el empuje activo máximo que constituye el valor más desfavorable. El punto de aplicación del empuje activo se obtiene, primeramente hallando el baricentro de la cuña de falla, posteriormente se traza una paralela a la superficie de falla, que pase por el baricentro de la sección de la cuña de falla, y finalmente la intersección de esta recta con el muro, es el punto deaplicación del empuje activo. El punto de aplicación del empuje pasivo se obtiene de manera análoga. El empuje activo puede ser determinado a partil del equilibrio de fuerzas.


Diseño de Muros de Concreto Armado:
Los muros estructurales de concreto armado, llamados también muros de corte o pantallas, son elementos que proporcionan gran rigidez lateral y ayudan a resistir las cargas...