Las pantallas están formadas por una estructura vertical relativamente sutil, empotrada en el terreno a una profundidad por debajo del fondo de la excavación, con el fin de obtener un apoyo suficientemente robusto como para contrastar los empujes del terreno, del agua y de posibles sobrecargas. Este tipo de elemento de contención puede estar formado por tablestacas prefabricadas hincadas, por pilotes perforados con una cierta separación entre ellos y paneles de hormigón ejecutados in situ, o por paneles de hormigón armado (pantallas continuas de hormigón). En la siguiente figura se muestra un ejemplo del esquema de una pantalla en voladizo construida con pilotes en hormigón armado:
Los métodos de cálculo más utilizados son:
•Equilibrio límite (LEM)
•Elementos finitos (FEM)
Mientras que el método del equilibrio límite se basa en consideraciones de carácter estático única y exclusivamente, con el método de los elementos finitos se hacen consideraciones basadas también en la congruencia de las deformaciones (por lo tanto el método FEM es más racional). Los métodos citados son de una complejidad creciente ya sea desde el punto de vista numérico que desde el punto de vista de las operaciones preliminares al cálculo. De hecho, mientras que con el método LEM es necesario conocer las propiedades clásicas de los materiales del terreno (ángulo de rozamiento interno, etc.), con el método FEM es necesario además estimar el módulo de reacción del terreno y caracterizar su eventual comportamiento no lineal.
El programa SPW permite efectuar el análisis de pantallas en voladizo o con anclajes, según los dos modelos de cálculo citados.
CARACTERÍSTICAS GENERALES (Relativas al input del software)
Los modelos que se pueden analizar con SPW representan en buena parte los problemas que se encuentran en la práctica. Desde el punto de vista general (más adelante se verán los particulares), las características principales de la introducción de datos son las siguientes:
•Materiales que constituyen la pantalla (Archivo materiales).
•Secciones de la estructura vertical (Archivo secciones).
•Vigas de reparto.
•Anclajes (Archivo anclajes).
•Tratamiento de las configuraciones relacionadas con la armadura de la estructura (Opciones armaduras).
•Métodos de cálculo (Equilibrio límite, Elementos Finitos).
•Geometría del modelo del terreno (ya sea en términos de coordenadas de vértices que en términos de de ángulos y distancias).
•Propiedades del terreno (es posible definir varias propiedades de terreno y considerar varias estratificaciones).
•Es posible considerar la presencia de nivel freático, inclusive para estudios de filtraciones de agua y comprobaciones de la seguridad frente al sifonamiento.
•Cargas agentes, tratadas ya sea mediante cargas concentradas que mediante cargas repartidas en franjas, líneas o uniformes.
•Fases de análisis. Es posible definir varios escenarios de cimentación de la estructura, refiriéndose a fases de análisis que pueden variar por estratigrafía, características de los materiales, vínculos fijados, cargas, etc.
•El análisis de la pantalla se puede efectuar ya sea en condiciones estáticas que en condiciones sísmicas.
CARACTERÍSTICAS GENERALES (Relativas a la fase de cálculo)
•El análisis se puede efectuar con el método de equilibrio límite y con el método de los elementos finitos.
•Cálculo de la profundidad de hinca.
•Comprobación de la profundidad de hinca asignada
•El análisis se puede efectuar con varias combinaciones de carga y en diferentes fases de análisis.
•Cálculo de las presiones debidas a la presencia de nivel freático, de cargas externas, etc.
•Programa de servicio para el análisis de las solicitaciones en una viga continua o en la viga de coronación o de anclaje.
•Cómputo métrico.
•Análisis de estabilidad global (con los métodos de: Fellenius, Bishop, Janbu, Bell, Sarma, D.E.M).
•Proyecto de las secciones de la pantalla.
•Deteminación retículo de flujo y cálculo de la capacidad de filtración.
CARACTERÍSTICAS GENERALES (Relativas a la fase de output)
•Vista de los diagramas de las presiones horizontales y de los diagramas de las solicitaciones.
•Resultados del análisis estructural de la pantalla, en términos de comprobaciones o de proyecto de la sección.
•Informe técnico (con referencias teóricas) con selección de los argumentos a imprimir (es posible imprimir referencias teóricas, datos de input, output de cálculo).
•Generación de elaborados gráficos completos, en los cuales se definen las medidas, las cantidades y los perfiles de las armaduras resultantes del cálculo.
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