Altura critica Corte inclinado sin entibacion Diagramas de esfuerzos

Altura critica
Corte inclinado sin entibacion
Diagramas de esfuerzos de entibaciones
Recomendaciones
Metodología de calculo
Esfuerzos sobre entibaciones
Esquema
Indice
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En la construcción se estudia la posibilidad de ejecutar excavaciones poco profundas
sin estructuras de contención :
La inclinación dependeráde : - Tipo y carácter del suelo
- Profundidad de la excavación
- Duración de la excavación.
- Clima
ALTURA CRÍTICA ( Hc )
Es la altura donde se produce el equilibrio entre fuerza de empuje
( compresión ) y fuerza resistente de la cohesión ( tracción ) .
Si Ea = 0 => Ea = 1/2 γ Η2 Κa - 2 c H Ka + q H Ka = 0
=> Hc = 4 c / γ
Ka = 4 c
Nφ / γ
Por lo tanto,
Hc
T
C
si q=0
pero qu = 2 c
Nφ
Hc = 2 qu / γ
Válida sólo para variaciones verticales de
muy corta duración con la aparición de
grietas de tracción ( profundidad = Zc )
se debilita rápidamente el sistema .
Si existen grietas
Zc
Hc
Según Terzaghi
Zc < Hc / 2 , por esto propuso
corregir la expresión teórica anterior, considerando
conservadoramente :
Zc = Hc
2
=> Hc = 2 qu - Hc = 4 qu = 1,3 qu
γ
2 3 γ
γ
Si existe sobrecarga
Hc
q => Hc = 2 ( qu - q )
γ
Válida también para Suelo estratificado.
Altura de seguridad corresponde a la altura de
excavación conservadora por considerar un FS, según :
•
•
Importancia de la obra
Representatividad de los datos del diseño
El valor de la altura de seguridad será :
El valor de FS utilizado en estos casos es de 2 ó 3
Hs = Hc / FS
2
2
La inclinación del talud no influye apreciablemente en la ubicación del plano
de falla , esto si el ángulo β que forma el talud con la vertical cumple :
tg β < 1 / 2 tg ( π / 4 + φ / 2 )
El ángulo de falla es :
qs
1/2 H
H
Hc = 8
3
( Graux )
θ=π +φ
4
2
c - qs / 2 ( tg ( π / 4 + φ /2 ) − 2 tg β )
γ ( tg ( π / 4 + φ / 2 ) − 4 / 3 tg β )
β
π+φ
4 2
Hs = Hc
FS
CORTE A CIELO ABIERTO
Diagramas de Esfuerzos de Entibaciones
Los esfuerzos
van variando hasta llegar a su
distribución final cuando
termina la excavación
Se corrigen cada cierto tiempo
según nuevos resultados
Se deben a mediciones
reales
( Carácter empírico )
Son envolventes de las
distribuciones a que estarán
sometidas las distintas partes
durante la construcción
Sólo sirven para el cálculo
de entibaciones
3
3
CORTE A CIELO ABIERTO
Recomendaciones de Peck ( 1969 )
ARENA
H/4
ARCILLA
4<N<6
N=γH/c
σh =0,7 Ka γ H
σh = γ Η − 4c
σ h < 0,4 γ H
Tomar este valor
H/4
ARCILLA
H/4
N<4
H/4
σh = 0,4 γ H
ARCILLA
N>6
σh = γ H - 1,6 c
CORTE A CIELO ABIERTO
Metodología de cálculo de entibaciones
•
•
•
•
•
Se determina el diagrama que corresponde
a la
situación analizada y se calcula el esfuerzo sobre
cada puntal ( por unidad de longitud ).
Cada puntal se considera como apoyo simple,
incluyendo el sello de fundación ( apoyo
ficticio).
Placa de entibación
Puntal
La placa de entibación se considera como una viga
cargada
con
carga igual a las tensiones
horizontales.
La suma algebraica de las reacciones en cada apoyo
dará la fuerza que actúa
sobre el puntal
correspondiente.
Para el cálculo de las cargas debe considerarse un
área de influencia de cada línea vertical de puntales
( distancia horizontal entre puntales ).
4
4
P1
P2
P3
P4
Luego, el esfuerzo sobre los puntales será :
Ra
Rb
Rc
Re
Rf
Rd
P1 = Ra
P2 = Rb + Rc
P3 = Rd + Re
P4 = Rf
ESFUERZOS SOBRE ENTIBACIONES
Placa de entibación
La placa de entibación se calcula como VIGA CONTINUA ,
suponiendo todos los apoyos rotulados, excepto el superior.
En general, los momentos
reales en las placas serán
menores a los de este
diagrama.
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5
ESFUERZOS SOBRE ENTIBACIONES
Estabilidad del fondo en Arcillas blandas
La falla se produce por un asentamiento del terreno vecino a la excavación,
acompañado por el levantamiento, generalmente rápido, del fondo de la
excavación. El análisis se realiza mediante pruebas triaxiales rápidas.
La capacidad de carga de una arcilla
a la profundidad Df está dada por :
q ult = c Nc + γ Df + qs
Df
Según Skempton en el momento de
falla al corte :
c Nc = γ Df + qs
pero considerando la seguridad :
FS = c Nc / (γ H + qs )
B
( En general, FS = 1,5 )
ESQUEMA DE ENTIBACIONES
Rollizo D= 15 cm c. 1.50 mt.
Carrera 4” x 4”
Moldaje
rigido
Tablones 2” x 6”
Diagonal 4”x 4”
H mt
Estaca 4” x 4”
2H mt
45º
1.00 mt
CORTE TRANSVERSAL
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ESQUEMA DE ENTIBACIONES
Rollizo D= 15 cm c. 1.50 mt.
Moldaje
rigido
Carrera 4” x 4” c/ 1.2 mt
2
3
Tablones 2” x 6”
Diagonal 4”x 4” c/ 1.2 mt
H mt
Estaca 4” x 4”
2H mt
45º
1.20 mt
1.20 mt
CORTE TRANSVERSAL
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