Estado de equilibrio plástico de Rankine

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada

UNEFA-Turen

ESTADO DE EQUILIBRIO PLASTICO Y EMPUJE DE TIERRA

Integrante:

Yanetsis Escalona

Lismar Teran

Carlos Colmenarez

ING. CIVIL V “C”

Turen, 08-05-15

Estados de Equilibrio Plástico

Una masa de suelo se encuentra en estado de equilibrio plástico cuando cada punto de la misma se encuentra al borde de la rotura, es decir que en todos los puntos del material los esfuerzos tangenciales actuantes igualan a la resistencia al corte del material.

Estado de equilibrio plástico de Rankine

Rankine (1857) estudia el estado de equilibrio plástico que puede alcanzar una masa de suelo cuando permanece constante el esfuerzo vertical.

Estado activo de Rankine

Una masa de suelo entra en estado de equilibrio plástico activo cuando el material experimenta una expansión en dirección horizontal, disminuyendo el esfuerzo horizontal y permaneciendo constante al esfuerzo vertical, la disminución en la presión horizontal es tal que se plastifica la masa de suelo.

Estado pasivo de Rankine

Una masa de suelo entra en estado de equilibrio pasivo cuando el material experimenta una compresión en dirección horizontal, aumenta el esfuerzo horizontal y permanece constante al esfuerzo vertical. El aumento en la presión horizontal es tal que se plastifica la masa de suelo.

Empuje de tierras

Se supone un terreno horizontal. Las tensiones sobre los planos horizontales aumentan linealmente con la profundidad. Las tensiones sobre los planos verticales aumentan también de una manera regular. La relación entre ambas es el coeficiente K0 de “empuje al reposo”, que no tiene por qué ser constante con la profundidad:

Si se introduce una pantalla infinitamente rígida y se excava en uno de sus lados, la acción de las tierras sobre la pantalla seguirá siendo el empuje al reposo.

Si la pantalla no fuese infinitamente rígida y cediese un poco, la pantalla se separa del terreno y el empuje decrece. Si la pantalla se sigue moviendo el terreno acabará por romperse, formándose una cuña de empuje. Se entra en un régimen plástico donde el empuje no varía más que un poco y el movimiento se hace constante. Se habla entonces de un estado de empuje activo, definido por el “coeficiente de empuje activo”, Ka.

En el caso de que el movimiento sea comprimiendo el terreno, entonces las tierras oponen un efecto “pasivo”. Se entra en un estado de “empuje pasivo”, definido por el coeficiente Kp.

En los muros de contención, debido al empuje del terreno, el cuerpo del muro puede girar respecto

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