UNIVERSIDAD TECNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERIA CIVIL

ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELO II

TITULO:

Presión ACTIVA DE TIERRAS PARA

CONDICIONES Sísmicas

AUTOR(A):

Ë  Tubay Villacis Paulina

DOCENTE:

Ing. Winston Rodolfo Arias Padilla

CURSO:

Quinto Semestre “A”

Machala- El Oro –Ecuador

Año 2015

 

2  

1.   OBJETIVO 1.1.  OBJETIVO GENERAL

•   Anlizar la presion activa de la tierra en condiciones sísmicas

mediante la investigacion en sitios web o material de apoyo para el conocimiento en la asignatura de Mecanica de Suelos II.

2.   MARCO TEÓRICO Presión ACTIVA DE TIERRAS PARA CONDICIONES Sísmicas

La evaluación del empuje activo dinámico de suelo requiere de un análisis complejo que considera la interacción suelo-estructura. Con estas limitaciones Okabe (1926) y luego Mononobe (1929), formularon una teoría sobre el comportamiento de una cuña que se desliza sobre un plano de falla actuando sobre un muro de contención (Coulomb, 1776). La formulación consiste en introducir fuerzas de inercia generadas en la cuña deslizante con una serie de hipótesis a través de coeficientes sísmico horizontal y vertical, representativo del terremoto, que multiplicados por el peso de la cuña dan como resultado dos acciones adicionales a las consideradas por la teoría estática de Coulomb en donde se estudia el relleno afectado por las fuerzas sísmicas que produce a su vez empujes sobre cualquier estructura que se encuentre en contacto. Hipótesis simplificativas de Mononobe y Okabe Características Hipótesis Desplazamiento del estribo 1/1000 a 5/1000 de la altura en la parte

superior Tipo de suelo Granular, no saturado Cuña de suelo Comportamiento rígido-plástico.

Sólido rígido. Aceleraciones inducidas uniformes.

Superficie de falla La superficie de falla del suelo de relleno es plana y pasa por el pie del muro.

Efectos de borde El muro es lo suficientemente largo para considerar despreciables los efectos de borde.

Aceleración Uniforme en toda la cuña deslizante.

 

3  

A continuación se dan a conocer las ecuaciones para realizar los cálculos debido a la presión de tierras considerando el efecto sísmico:

𝑘" =

$%&'%()(*)  "%,-.%(*/0  1)  0/  /$)0),/$-%(  1)0  2-2&%/$)0),/$-%(  1)3-1%  /  0/  4,/5)1/1,4

𝑘5 =

$%&'%()(*)  5),*-$/0  1)  0/  /$)0),/$-%(  1)0  2-2&%/$)0),/$-%(  1)3-1%  /  0/  4,/5)1/1,4

la relación para la fuerza activa por unidad del muro (Pae) se determina como:

𝑃/) =12 𝛾𝐻

<(1 − 𝑘5)𝐾/)

donde 𝐾/) es:

𝜽B = 𝒕𝒂𝒏F𝟏𝒌𝒉

𝟏 − 𝒌𝒗

condición sin sismo 𝑘"=0, 𝑘5 = 0 y 𝜃' = 0 por consiguiente 𝐾/) =  𝐾/ El procedimiento para el diseño y verificación de estribos mediante la formulación de Mononobe-Okabe puede resumirse de la siguiente manera:

1.   Determinar el empuje activo en condiciones estáticas. 2.   Calcular el empuje activo dinámico 3.   Obtener el incremento dinámico de empuje. 4.   Determinar el peso del muro para resistir el vuelco y deslizamiento.

 

4  

Los resultados de este método pueden considerarse conservadores si se tiene en cuenta que estructuras de contención que no verifican según este método, no han volcado durante sismos severos. Ello se debe a que se produjeron desplazamientos en los muros sin que los mismos salieran de servicio.

Ejemplo Para 𝑘5 = 0 y 𝑘" = 0.3, determine:

a.   𝑃/) b.   la localizacion de la resultante, z, medida desde el fondo del muro.

 

5  

3.   OBSERVACIÓN

Este método nos ayuda en el comportamiento de la tierra ante los sismos, es muy fácil su resolución para un caso real de presión de tierra donde se extiende la teoría de Coulomb y adoptan una hipótesis simplificativas para considerar el relleno con material no saturado lo cual es material despreciable. Su planteo parece muy general, pero las variables no son independientes entre si y las mismas se encuentran acotadas por ciertos limites, toman valores bastante definidos.

4.   CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES Se analiza la teoría de presión activa de tierra para condiciones sísmicas debido a las fuerzas generales de un sismo en donde se trata de crear un momento de inercia para dar estabilidad en el estrato del suelo. Siempre el suelo estará en constantes choques de fuerza lo cual se debe estudiar primero antes de elaborar una construcción porque hay características de este método para su verificación. Se investigo en algunas fuentes web y también en libros para sacar esta conceptualización.

5.   BIBLIOGRAFIA

   Braja,  M.  (2001).  Prueba  de  consolidación  unidimensional  en  laboratorio.  En  M.  Braja,  Fundamentos  de  ingeniería  geotécnica  (págs.  154  -­‐  155).  California:  THOMSON  LEARNING.  

Das,  B.  M.  Principios  de  Ingenieria  de  Cimentaciones  (4ta  ed.).  Mexico    

6.   Webgrafia

Ø   http://es.scribd.com/doc/59498897/Metodo-Mononobe-Okabe#scribd Ø   http://es.scribd.com/doc/49899560/EMPUJES-DE-TIERRA-Y-MUROS-DE-

CONTENCION#scribd Ø   http://bibdigital.epn.edu.ec/bitstream/15000/6733/1/CD-5114.pdf Ø   http://academic.uprm.edu/laccei/index.php/RIDNAIC/article/viewFile

/84/84