Presion Activa de Tierras Para Condiciones Sismicas

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE MACHALA UNIDAD ACADÉMICA DE INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA DE SUELOS II Nombre: Ronny Llumiquinga Curso: 5 “B”

Fech: 22/12/2015

!RESI"N ACTIVA DE TIERRAS !ARA CONDICIONES SÍSMICAS I#$ue#c% &e s%smos e# ' (res%)# &e *%errs El sismo aumenta el efecto de la presión actia y reduce el efecto de la presión pasia! La teor"a utili#ada en $E%5 &'onono(e)%*a(e+ ,rrango+ -.00)+ -. 13)2012+ L 204)6 se deria de asumir suelos granulares sin in7uencia del agua! 8or lo tanto+ todos los ingresos de suelo se asumen granulares cuando empleamos empleamos estas teor"as para 9acer frente frente a los efectos del sismo! Los efectos del sismo de(ido a so(recarga no se consideran en el 8rograma : El usuario podr"a introducir estos efectos! &;ependiendo del tipo de so(recarga6 en< =>ntroducir fuer#as=! El coe?ciente *9 es asumido siempre positiamente+ de tal forma que el efecto efecto es siempr siempre e desfa desfaora ora(le (le!! El coe?ci coe?cient ente e * podr"a podr"a reci( reci(ir ir am(os am(os alores negatio y positio! i el equialente a la aceleración a act@a 9acia a(aAo &desde la super?cie terrestre6 la fuer#a de inercia *Cs se eAerce desde la cuDa en tierra+ en la dirección opuesta &9asta el leantamiento de la cuDa cuDa6! 6! El alo alorr de la acel aceler erac ació ión n equi equia ale lent nte e a &y as" as" tam( tam(i in n el coe?ciente *6 y la fuer#a de inercia *Cs son asumidas como positias! El claramente eidente que la fuer#a de inercia act@a en dirección opuesta a la aceleració aceleración n &si la aceleración aceleración es asumida asumida como 9acia arri(a arri(a :a F ) *g entonces la fuer#a de inercia presiona la cuDa en tierra 9acia a(aAo< )*Cs! La direcc dirección ión con mayor mayor cantid cantidad ad de efect efectos os desfa desfaor ora(l a(les es es asumid asumida a cuando cuando eGami eGaminam namos os los efect efectos os sismos sismos!! 8ara lHmina lHminas s de estruc estructur turas as es posi(le posi(le descuidar descuidar el efecto efecto de la aceleració aceleración n ertical equialent equialente e *Cs y de entrada * F 0!

El Hngulo s"smico s"smico de inercia es determin determinado ado por el coe?ciente coe?ciente *9 y * &es decir Hngulo entre el resultado de la fuer#a de inercia y la l"nea ertical6 usando la siguiente fórmula<

;onde< I ) Joe?cientes s"smicos de aceleración ertical *9 ) Joe?cientes s"smicos de aceleración 9ori#ontal

!res%)# (or 'os e+ec*os s,sm%cos El incremento de la presión actia de la tierra de(ido a los efectos s"smicos &calculado desde el fondo de la estructura6 iene dado por<

;onde<

γ i

)

8eso unitario del suelo en la capa ith

K ae,i

)

Joe?ciente de la presión actia de la tierra &estHtica y s"smica6 en la ca

K a

)

'agnitud de la presión de la tierra en la capa ith seg@n Joulom(

hi

)

Espesor de la capa ith

k v 

)

Joe?ciente s"smico de la aceleración ertical

Reducción de la presión pasia de(ido a la carga s"smica &calculada desde la parte mHs profunda de la estructura6 iene dada por<

;onde<

γ i

)

8eso unitario del suelo en la capa ith

K  pe,i

)

Joe?ciente de la presión pasia de la tierra &estHtica y s"smica6 en la ca

K  p

)

'agnitud de la presión de la tierra en la capa ith seg@n Joulom(

hi

)

Espesor de la capa ith

k v 

)

Joe?ciente s"smico de la aceleración ertical

Los coe?cientes de la presión actia a de la tierra Iae+i y los coe?cientes de la presión pasia de la tierra Ipe+i es calcula utili#ando la teor"a de 'onono(e)%*a(e o de ,rrango! i all" 9ay agua su(terrHnea en el cuerpo del suelo+ el programa lo toma en cuenta! La suposición (Hsica en el programa cuando calcula el sismo es la super?cie de la tierra plana detrHs de la estructura con inclinación K! i ese no es el

caso el programa aproGima la forma del terreno por una super?cie plana como se eidencia en la ?gura<

!u#*o &e ('%cc%)# &e ' +uer- resu'*#*e La fuer#a resultante se posiciona automHticamente por el programa en el centro del diagrama! ;iersas teor"as recomiendan+ sin em(argo+ diferentes lugares para la fuer#a resultante+ de(ido a que es posi(le seleccionar el punto de aplicación de la fuer#a resultante en el rango 0+44 ) 0+ & es la altura de la estructura6 Malor recomendado &impl"cito6 es 0+33! .eniendo la fuera resultante el programa determina la forma trape#oidal de la tensión manteniendo am(os+ el punto de aplicación de la fuer#a resultante y la magnitud!

!RESI"N ACTIVA DE TIERRAS !ARA CONDICIONES SÍSMICAS El relleno afectado por las fuer#as s"smicas+ produce a su e# presiones o empuAes so(re cualquier estructura que se encuentre en contacto con el suelo+ para estudiar este tipo de fuer#as se puede adaptar el estudio 9ec9o por Joulom( en su teor"a para el cHlculo de la presión actia!

;e(ido a la presencia del moimiento s"smico+ las fuer#as q act@an so(re la cuDa de falla de suelo+ son esencialmente las mismas que se usan para el cHlculo de la presión actia en ausencia de condiciones * 9 y *+ mismos que estHn de?nidos de la siguiente manera<

La presión actia para condiciones s"smicas se determina a tras de la siguiente eGpresión<

Esta eGpresión da como resultado unidades de presión+ es decir+ fuer#a por unidad de Hrea+ donde<

La l"nea de acción de 8 ae estarH a una altura 9ae con respecto al fondo del muro+ y la de N8ae a 2/4 o 0!3!

Loc'%-c%)# &e ' ',#e &e cc%)# &e ! e

So+*.re &e c/'cu'o

El programa estH reali#ado en Misual Basic de la cadena de productos de 'icrosoft siendo una eGtensión o 9erramienta de 'icrosoft EGcel+ por la modalidad grH?ca+ de o(Aetos y la 9oAa de cHlculo que presenta+ 9aciendo que el programa sea muy amiga(le entre el operador y la mHquina! El poder com(inar la programación con las opciones que te permite la 9oAa de cHlculo de EGcel ayuda a generar programas y rutinas de una manera fHcil+ rHpida y segura+ logrando automati#ar muc9os procesos que son largos y tediosos cuando se reali#an de manera manual+ lo cual nos permite el a9orro de tiempo+ el logro de una mayor precisión y es ideal para la o(tención de prediseDos que en el futuro simplemente se pulen para ser presentados! El programa se presenta en un modo isual muy simple de utili#ar+ como se puede o(serar en el siguiente gra?co<

Las entanas presentadas en las ?guras mostradas es la entrada de datos+ los cuales son los necesarios para la ela(oración de un diseDo de muro mnsula y tomado en cuenta casos especiales de eGistir+ como< cargas puntuales que se apliquen en la parte superior del muro+ eGista un niel freHtico en donde se a a diseDar y cargas distri(uidas en la parte superior! alida de resultados

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