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Verificación de la estabilidad interna de la estructura

La estabilidad interna de un sistema de anclaje de revestimientos es determinada por cada capa independientemente. La verificación del análisis determina  la fuerza de anclaje, que equilibra el sistema de fuerzas que actúan en el bloque del suelo. El bloque se describe por revestimientos, terrenos, líneas, conexiones de talones de revestimientos con raíces ancladas y por líneas verticales que atraviesan el centro de las raíces ancladas y el terreno.

La base teórica de la construcción de un muro pantalla es el punto donde la suma de fuerzas horizontales debajo de la parte inferior de la fosa de la construcción es igual a cero. Si este punto se encuentra bajo el pie del muro pantalla, el punto teórico es la base de esta pared.

El análisis se realiza por un metro corrido de estructuras pantalla. Las fuerzas de anclaje son por lo tanto calculadas con respecto a este espacio en cada capa.

Análisis de estabilidad interna 

El esquema de verificación de la capa de anclaje ith se muestra en la figura. Se determina el equilibrio de fuerza para el bloque ABCD. Las siguientes fuerzas se ingresan en el análisis.

EA

-

El resultado de la presión activa de la tierra en el revestimiento (en la línea AD)

EAi

-

El resultado de la presión pasiva por encima de la raíz del anclaje verificado (en la línea BC)

Gi

-

Peso del bloque de suelo ABCD; además, este valor incluye la sobrecarga p aplicada en la superficie terrestre  proporcionando la pendiente θi de la superficie de deslizamiento AB superior al valor promedio del ángulo de fricción interno en la superficie, en caso de pendiente pequeña de la superficie de deslizamiento ABel terreno sobrecargado no se considera

Ci

-

Resultado de la cohesión del suelo en una superficie de deslizamiento AB

Fj, Fk , …

-

Fuerzas desarrolladas en otros anclajes. Pero algunos de ellos no son tomados en cuenta; solo los anclajes "más cortos" (comparando con el anclaje ith) contribuirán en el análisis de equilibrio del bloque ith; el siguiente principio se utiliza para decidir si el anclaje dado (el mth) se incluye o excluye del equilibrio del bloque ith :

Al comienzo el anclaje mas bajo es seleccionado (el mth o el ith) luego una superficie de deslizamiento plana se coloca desde el centro de la raíz del anclaje más bajo seleccionado, este plano se inclina 45o - φn/2 de la línea vertical (líneas ab y Bc - ver la figura), φn es un valor promedio del ángulo de fricción interna por encima de la raíz del ancla inferior – Si la raíz ithse encuentra sobre la raíz del mth y la raíz más alta (the ith) está fuera del área cortada por la superficie de deslizamiento, el anclaje mthse incluye en el análisis; el mismo ejemplo de inclusión del anclaje mth se da cuando la raíz de ith reposa debajo de mth y la raíz de mth se encuentra dentro del área de corte de la superficie de deslizamiento; dos casos opuestos determinan los anclajes excluidos del análisis; primero la raíz de ith sobre la de mth y el ith dentro del área, segundo es cuando a raíz de ith reposa debajo de mth y mth está fuera del área; de la definición mencionada arriba resulta que el anclaje "más corto" Fk se incluye dentro del análisis y el anclaje "más largo" Fj se excluye del análisis (ver figura)

Qi

-

Reacción de la superficie de deslizamiento AB

Fi

Fuerza en el anclaje analizado: la magnitud máxima permitida de esta fuerza es el resultado del análisis de equilibrio llevado a cabo por el bloque ith

La solución del problema de equilibrio por el bloque dado requiere escribir las ecuaciones de equilibrio de las fuerzas verticales y horizontales. Ésta representa un sistema de dos ecuaciones que debe resolverse por una reacción de subsuelo desconocido Qi y la magnitud máxima permitida de la fuerza de anclaje Fi.

Como resultado, el programa ofrece las fuerzas de anclaje máximas permitidas para cada fila de anclajes. Estos son luego comparados con valores los realmente establecidos en los anclajes.

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