MOMENTO DE REDUCCIÓN PARA TABLAESTACAS ANCLADAS - II

El procedimiento para utilizar el diagrama del momento de reducción es:

Los puntos que quedan sobre la curva (arena suelta o arena densa, según el caso) son secciones seguras. Aquellos puntos que estén por debajo de la curva son secciones no segura. La sección más económica puede ahora ser elegida de los puntos que están por encima de la curva apropiada.

El procedimiento para la reducción del momento utilizando la figura 3.26 es:

MOMENTO DE REDUCCIÓN PARA TABLAESTACAS ANCLADAS - I

Las tablaestacas son flexibles, por lo cual se redistribuye la presión lateral del suelo. Este cambio tiende a reducir el máximo momento ocasionado por la flexión, M max, Por esta razón, Rowe (1952 - 1957) sugirió un procedimiento para reducir el máximo momento de diseño de las tablaestacas obtenido con el método de soporte libre de terreno.

MÉTODO DE SOPORTE LIBRE DE TERRENO PARA ARCILLAS

La distribución de presiones bajo la línea de drenado desde

DIAGRAMAS DE DISEÑO PARA EL MÉTODO DEL SOPORTE LIBRE DEL TERRENO (SUELO GRANULAR) - II

DIAGRAMAS DE DISEÑO PARA EL MÉTODO DEL SOPORTE LIBRE DEL TERRENO (SUELO GRANULAR) - I

Utilizando este método. Hagerty y Nofal crearon diagramas de diseño simplificados para la estimación de la profundidad de penetración, D, la fuerza de anclaje, F, y el máximo momento, M max, para tablaestacas ancladas el suelos granulares. Se realizaron siguiendo las siguientes suposiciones para su análisis.

a) El ángulo de fricción del suelo, , por sobre y bajo la línea de drenado es el mismo.

b) El ángulo de fricción entre la tablaestaca y el suelo es 4>/2

Para el cálculo de la presión activa del suelo la teoría de Coulomb es válida.

Las magnitudes de D. F, y Mmax pueden ser calculadas de las siguientes relaciones:

MÉTODO DE SOPORTE LIBRE DEL TERRENO PARA SUELOS GRANULARES. - II

Para el equilibrio de la tablaestaca, la suma de fuerzas horizontales y momentos alrededor de O' deben ser nulos. (O' esta ubicado a nivel de la varilla de enganche)

Sumando las fuerzas en dirección horizontal (por unidad de longitud de muro) se tiene: área del diagrama de presiones ACDE - área de EBF - F = 0 donde: F = tensión en la vanlla / unidad de longitud del muro, ó

El procedimiento paso a paso que se estudio anteriormente nos indicaba que un factor de seguridad podía ser aplicado a I coeficiente Kp, en un principio. Si se hace, no hay necesidad de incrementar la profundidad teórica en 30 a 40 %. Esta aproximación es más conservativa

MÉTODO DE SOPORTE LIBRE DEL TERRENO PARA SUELOS GRANULARES. - I

La figura 3.16 nos muestra una tabla estaca anclada con un relleno de material granular; el muro fue hincado en un suelo granular. La varilla de enganche que conecta a la tablaestaca con el anclaje esta localizada a una profundidad h bajo la cima del muro.

El diagrama de distribución de presiones sobre la línea de drenado es similar al de la figura 3.7.

TABLAESTACAS ANCLADAS

Cuando la altura del relleno del material detrás de una tablaestaca en voladizo excede los 6 mts, enganchando la tablaestaca a planchas de anclaje, muros de anclaje, o pilas de anclaje se vuelven más económicas. 

Este tipo de construcción se conoce como tablaestacas ancladas. Los anclajes minimizan la profundidad requerida de penetración para las tablaestacas y también reducen la sección y el peso de las tablaestacas necesarias para la construcción. Sin embargo, las varillas de enganche y los

anclajes deberán ser cuidadosamente diseñadas. 

Los dos métodos básicos de construcción de tablaestacas ancladas son: a) el método de soporte libre del terreno y b) el método de soporte fijo del terreno.

CASOS ESPECIALES PARA MUROS EN VOLADIZO (EN ARCILLA) - II

CASO 2.- Tabla estaca en voladizo libre(arcilla).

CASOS ESPECIALES PARA MUROS EN VOLADIZO (EN ARCILLA) - I

CASO 1.- En ausencia del nivel freático

PROCEDIMIENTO PASO A PASO PARA OBTENER EL DIAGRAMA DE PRESIÓN.

CÁLCULO DEL MÁXIMO MOMENTO DE FLEXIÓN.

TABLAESTACAS EN VOLADIZO EN SUELOS ARCILLOSOS - II

TABLAESTACAS EN VOLADIZO EN SUELOS ARCILLOSOS - I

El nivel freático esta a una profundidad Li por debajo de la cima de la tablaestaca. Como antes se tienen las ecuaciones que nos dan las intensidades de las presiones pi y P2, y el diagrama de presiones por encima de la línea de drenaje se puede dibujar, el diagrama de presiones por debajo

de la línea de drenaje puede determinarse de la siguiente forma:

A una profundidad z mayor que Li + L2 y por sobre el punto de rotación ("O") la presión activa pa de la derecha hacia la izquierda puede ser expresada como:

CASOS ESPECIALES DE MUROS EN VOLADIZO (EN SUELOS ARENOSOS) - II

CASO 2.- Muro en voladizo libre.
La figura 3.10 nos muestra un muro en voladizo libre penetrando en un suelo
arenoso y sujeto a una línea de carga P por unidad de longitud de muro:

CASOS ESPECIALES DE MUROS EN VOLADIZO (EN SUELOS ARENOSOS) - I

CASO 1.- Sin la presencia del nivel freático

CÁLCULO DEL MÁXIMO MOMENTO DE FLEXIÓN

Para obtener el máximo momento por unidad de longitud de muro se requiere determinar el punto de corte nulo. Para un nuevo eje z' (con origen en el punto E) para corte nulo.

PROCEDIMIENTO PASO A PASO PARA OBTENER EL DIAGRAMA DE PRESIÓN

basados en la teoría precedente, el procedimiento es el siguiente:

TABLAESTACAS EN VOLADIZO EN SUELOS ARENOSOS - IV

Para la estabilidad del muro, los principios de la estática ahora pueden ser aplicados:
□ Suma de fuerzas horizontales por unidad de longitud del muro igual a cero.
□ Suma de momentos por unidad de longitud del muro igual a cero.
Para la suma de fuerzas horizontales,
Área del diagrama de presión ACDE - área de EFHB + área de FHBG

TABLAESTACAS EN VOLADIZO EN SUELOS ARENOSOS - II

La presión activa a la profundidad z es: