Coeficiente de rankine

[Jennifer]

Hola a todos que tal, bueno me gustaria que me ayudaran con informacion respecto a como calcular el coeficiente de rankine y los empujes en estado activo y pasivo en suelos saturados y no saturados si alguien me podria ayudar ok gracias

[cafetero]

Este tema está explicado en los libros de Fundamentos de Ingeniería Geotécnica de Braja M. Das, Mecánica de suelos de Juárez-Badillo entre otros. En resumidas cuentas...

Imagina un muro que retiene un relleno. El relleno está en equilibrio estático y ejerce un empuje hacia el muro. El diagrama de presiones sobre el muro es triangular y lo calculas como

Po = .5*(gamma del suelo)*(Altura del muro al cuadrado)*K0

El punto de aplicación es al tercio de la altura del muro contando de abajo hacia arriba o bien (H/3). Esta condición se llama presión de tierra en reposo. Para que sea válido todo esto que te platico, imagínate que dentro del suelo tomas un cubito de suelo que se encuentre a cierta profundidad y lo analizas... Está sujeto la presión de la columna de suelo que se encuentra arriba de el. Si te acuerdas de resistencia de materiales, hay una variable que relaciona las deformaciones horizontales respecto de las verticales (poisson). En mecánica de suelos y en este tema en especifico, también hay un coeficiente que hace algo parecido con los esfuerzos. Para el estado en reposo se llama K0.

Después imagínate que el muro se dezplaza alejándose del muro. Esto generaría esfuerzos internos en el suelo pues éste trata de mantener su forma retenida. Si el muro se aleja lo suficiente, llegará una falla del suelo. En este punto, K0 se convierte en Ka y ahora se llama coeficiente de presión de tierra activa de Rankine. El modo de calcular el empuje activo es igual al de reposo, salvo que ya no se llama P0 sino Pa.

Ahora imagínate que el muro se incrusta en la masa de suelo que retiene. Llegará nuevamente a un estado de falla ese suelo retenido y K0 se convierte en Kp o coeficiente de presión de tierra pasivo de Rankine. La forma de calcular el empuje pasivo es igual que los otros dos. Solo que lo único que varía en los tres casos es el coeficiente. En los libros mencionados encontrarás las formulas para calcular los tres coeficientes.

Dicho sea de paso, K0 tiene algunas incertidumbres en su cálculo pues al parecer no es nada sencillo establecer el comportamiento de los empujes de tierra. Por otro lado, esta explicación está pensada para un relleno totalmente horizontal, que no hay fricción entre el muro y el suelo y el respaldo del muro es totalmente vertical.

Saludos

[ingenierogarzzia]

No tengo nada que aportar en este tema.
Solo escribo para agradecerle a cafetero por su colaboración.
Muy buena y didáctica su explicación.
Saludos a ambos.