Tesis 3 - Presas - Criterio de Bligth

6.6 CRITERIO DE BLIGTH

Bligth le da la misma efectividad a los recorridos horizontales que a los recorridos verticales y recomienda para C, ( C = L / H ) que es la relación entre la longitud del paso de filtración y la carga.

Condiciones de estabilidad: El análisis de estabilidad de una cortina rígida, de poca altura, se concreta al cálculo de un muro de retención considerando las fuerzas que se han descrito anteriormente y verificando que se cumplan los tres requisitos fundamentales de estabilidad.
 
 

I . - Volteamiento

Teóricamente se evita, pasando la resultante dentro de la base; sin embargo se aconseja que caiga dentro del tercio medio de esta o bien que el cociente de dividir la suma de los momentos de las fuerzas verticales (S MFV ) entre la suma de los momentos de las fuerzas horizontales ( S MFH ) sea igual o mayor que el coeficiente de seguridad que se adopte.
 
 

2 . - Deslizamiento

Se evitara esta falla cuando el coeficiente de fricción de los materiales en contacto, o sea mayor que el cociente de dividir las fuerza horizontales entre las verticales que actúan en la estructura, y despreciando la resistencia al esfuerzo cortante de los materiales en el plano de deslizamiento, es decir :

siendo m el coeficiente de fricción.

Si se considera la resistencia al esfuerzo cortante, la condición que se deberá cumplir para evitar esta falla; es dada por la siguiente expresión.

donde :

m = Coeficiente de fricción.
r = Relación del esfuerzo cortante medio al máximo en el plano de deslizamiento.
s = Resistencia unitaria al esfuerzo cortante del material
A = Area de la sección que se está analizando.
K = Factor de seguridad cuyo valor se recomienda que esta comprendido entre 4 y 5.

En la práctica se acostumbra que:

siendo 2 ó 2.5, el coeficiente de seguridad de deslizamiento.

3 . - Esfuerzo de los materiales.

Se puede presentar una falla de los materiales cuando los esfuerzos a que se estén trabajando, sean mayores que los especificados como admisibles para ellos.

Por lo tanto, esta falla se evitará verificando en cualquier sección de la estructura, se tengan esfuerzos menores que los permisibles. Particularmente, en el plano que se desplante de la estructura, se deberán tener esfuerzos de compresión solamente, ya que el terreno no admite tensiones. Este se consigue haciendo que la resultante de las cargas pase por el tercio medio de la base de sustentación.

Hay que recordar que, para un muro cualquiera, el esfuerzo, debido a un sistema de cargas horizontales y verticales están dado por la siguiente expresión:

f = 

Y que, el valor de los esfuerzos máximos, se obtiene para cuando:

Sustituyendo estos valores en la expresión general del esfuerzo, se tiene :

Por lo tanto :

donde :

f = Esfuerzo del material en la base de la cortina kg/cm²
A = Area de la sección considerada de ancho unitario, cm²
x = Distancia del eje neutro a la fibra considerada, en cm.
I_X = Momento de inercia de sección , en cm⁴
e = Excentricidad de la resultante, en cm.
b = Ancho unitarios de la sección en ( 1 metro )
h = Longitud de la sección analizada en cm.

Observando los diagramas de esfuerzos, que se pueden presentar Fig. VI.5 se ve que el diagrama (a) indica únicamente esfuerzos de compresión, es decir que el esfuerzo de tensión, originado por el momento, fue menor que la compresión producida por las cargas verticales.

En el diagrama (b) los esfuerzos de compresión y tensión resultaron ser iguales y finalmente el diagrama © los esfuerzos originados por el momento flexionante resultan ser mayores que los esfuerzos debidos a las cargas verticales. De lo anterior se concluye para que se tenga, esfuerzos de compresión únicamente, como límite deberá tener:

Por lo tanto:

Es decir que, para que tengan únicamente esfuerzos de compresión la resultante de sistemas de fuerzas, deberá pasar cuando más la sexta parte de la base, es decir, el punto de aplicación de la resultante, deberá estar dentro del tercio medio de la base.

En ocasiones las cortinas de mampostería resultan con esfuerzos de tensión lo cual teóricamente no se deben de permitir, no obstante por razones prácticas, se admitirán estas tensiones siempre y cuando no rebasen un valor igual al 10% de la compresión de la mampostería.