mecánica de suelos. teoría de coulomb

 REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEUELA
MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA DEFENSA
UNIV. NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA DE LA FUERZA ARMADA NACIONAL
NÚCLEO YARACUY, EXTENSIÓN “EL CEIBAL”




TRABAJO DE INVESTIGACION
(Empuje De Tierra)








Asignatura: Mecánica de los Suelos5to semestre. Ing Civil







Bruzual; 21 de marzo del 2014
Introducción

En la práctica de la Ingeniería Civil, es común el tener que realizar obras en las cuales se tengan diferencias de niveles en suelos; como es el caso de sótanos, andenes, rampas de acceso, plataformas industriales, etc.; así como también realizar cortes en caminos, ferrocarriles, etc.;debido esto, es necesario construir elementos de retención que nos proporcionen estabilidad y seguridad. Un elemento de retención proporciona un soporte lateral a un talud o a un suelo vertical, pueden ser de mampostería, concreto simple, concreto armado, de acero, de madera, etc., sin embargo con la finalidad de establecer un criterio de clasificación de éstos elementos, se considerarán comorígidos y flexibles. Los elementos de retención rígidos, son básicamente los muros que proporcionan la estabilidad por gravedad, o como comúnmente se dice: por peso propio; pueden ser de mampostería de piedra, concreto simple, etc.

















Objetivo: Permite evaluar requisitos para el diseño de estructuras de contención.
Seguridad ante el deslizamiento
Seguridad contrafalla por vuelco
Factor de Seguridad respecto a la base (1/3 central)
Estructura segura contra asentamientos excesivo
Presión bajo la base no debe exceder la presión admisible
Teorías: Las más empleadas en el empuje de tierra son las de Coulomb y Rankine. Sus resultados son conservadores (permiten el cálculo de estructuras de contención hasta 5 ó 6 m ).

Hipótesis de cálculo:
Suelo homogéneoPosibilidad de desplazamiento del muro
Superficie de rotura del suelo es plana
Empuje es normal al muro ( pared lisa y vertical)
Coronamiento horizontal
Teoría de coulomb

 Coulomb publicó en 1776 su teoría racional para calcular empujes en soportes de retención. Coulomb observó que si se retiraba el soporte de un suelo friccionante, en el relleno se formaba una cuña de falla delimitada porla superficie del suelo, el límite con el soporte y una superficie curva de falla desarrollada en el relleno y que para fines prácticos consideró plana, como se muestra en la figura en donde W es el peso propio de la cuña crítica, F es la resultante de la reacción del suelo, E es la resultante de la reacción del soporte (es igual al empuje sobre el muro), α es el ángulo de la inclinación delrespaldo soporte con la vertical, β es el ángulo de inclinación de la superficie del relleno con la horizontal, ϕ es el ángulo de fricción interna y δ es el ángulo de fricción suelo – soporte.

El empuje que ejerce el suelo contra el soporte se puede determinar conociendo la cuña crítica y resolviendo gráficamente a través de una suma vectorial, debido a que conocemosla magnitud, dirección y sentido del vector W, y las magnitudes y direcciones de los vectores F y E.
La teoría de Coulomb 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, ydel otro por una superficie plana. La resolución es por tanteos, buscando cuál de todas las superficies planas posibles conduce por ejemplo el empuje activo máximo que constituye el valor más desfavorable.

Efectos a considerar







Falla en cuña:

Este tipo de falla abarca el colapso de taludes en el cual los cuadros estructurales hacen que el deslizamiento ocurra con un rumbo...