SPW Pantallas > Datos > L.E.M. - Método equilibrio límite

Seleccionando el icono L.E.M., se utilizará el método del equilibrio límite en la fase de análisis.

El método del equilibrio límite se usa normalmente para proyectar y se utiliza principalmente para determinar la profundidad última de empotramiento. El L.E.M. se usa en obras donde se puede identificar fácilmente el cinematismo de rotura, como por ejemplo pantallas en voladizo o con un solo anclaje. Para el cálculo se considera que la pantalla está expuesta a empuje activo en el trasdós y pasivo en el intradós. La distribución de las presiones en la estructura es diferente según se trate de pantallas en suelos sin cohesión o de pantallas en suelos cohesivos y además la distribución de los empujes en suelos arcillosos varía con el tiempo.

El cálculo de los empujes se efectúa utilizando valores oportunos del ángulo de resistencia al corte, del peso específico y de la cohesión, haciendo referencia a coeficientes de empuje determinados según las teorías clásicas (Coulomb, Muller-Breslau, Caquot-Kerisel). En el diagrama de presiones se consideran los incrementos debidos a: sismo, nivel freático, cargas sobre el relleno. En la evaluación del empuje pasivo se introduce un coeficiente de seguridad sobre la resistencia pasiva. Para calcular la profundidad de excavación se procede como a continuación:

(a) Se calculan los coeficientes de empuje activo y pasivo

(b) Se supone una profundidad de empotramiento inicial comprendida entre 0.2H y 0.7H

(d) Equilibrio de los momentos respecto al pie (pantallas en voladizo)

Las fases (a)-(b)-(c)-(d) se repiten incrementando cada vez la profundidad de empotramiento hasta obtener el equilibrio de momentos, que corresponderá a la profundidad de empotramiento de interés. Para remediar la falta de equilibrio de las fuerzas horizontales, se aumenta dicha profundidad en un 20%.

En caso de pantallas con anclaje próximo a coronación se pueden presentar los siguientes cinematismos:

(I) La base de la pantalla puede girar (método de "base libre")

(II) La base de la pantalla no puede girar (método de "base empotrada")

Método de base libre (véase Anclajes)

Para efectuar el cálculo se siguen las fases (a) - (b) - (d). La fase (c) se sustituye con el equilibrio de momento respecto al punto de aplicación del anclaje. En este caso no es necesario aumentar la profundidad de empotramiento puesto que se verifica el equilibrio de las fuerzas horizontales.

Método de base empotrada - Método de la viga equivalente (véase Anclajes)

Se asume que la pantalla se deforma con una inversión de curvatura. En este caso el problema es estáticamente indeterminado, a menos que se conozca la posición del punto de inversión.

Si se supone que en el punto de inversión hay una bisagra capaz de transferir solo esfuerzos cortantes (a efectos estáticos un apoyo), es posible partir la pantalla en dos vigas equivalentes. Para fijar la posición del punto de inflexión, Blum sugiere valores en función de: flexibilidad, características geotécnicas, etc.

Una vez que se determina la posición del punto de inflexión se procede como a continuación:

(a) Mediante el equilibrio de momentos en el punto de aplicación del anclaje, considerando la viga superior al centro de rotación, se determina el apoyo más bajo.

(b) Mediante el equilibrio de momentos en el pie, considerando la viga inferior con respecto al centro de rotación, si determina la profundidad de empotramiento.