Variables
Descripción
¿Qué calcula esta fórmula?
La ecuación de Empuje Activo de Rankine calcula el coeficiente de empuje activo para un suelo sin cohesión.
Es una de las fórmulas más utilizadas en ingeniería geotécnica para el diseño de muros de contención y el cálculo de presiones laterales del terreno.
Este coeficiente representa la presión lateral mínima que se desarrolla cuando la estructura de contención se desplaza suficientemente alejándose del terreno.
Cuándo se utiliza
Se utiliza para analizar:
- Muros de contención
- Muros de sótanos
- Tablestacas
- Estribos de puentes
- Estructuras de sostenimiento
La ecuación supone:
- Suelo homogéneo
- Superficie horizontal del relleno
- Ausencia de fricción muro-suelo
- Suelo sin cohesión
Ejemplo
Un suelo arenoso presenta:
φ = 30°
Fórmula:
Ka = (1-senφ)/(1+senφ)
Sustitución:
Ka = (1-sen30°)/(1+sen30°)
Ka = (1-0.5)/(1+0.5)
Ka = 0.333
Resultado:
Ka ≈ 0.33
Aplicaciones
- Diseño de muros de contención
- Cálculo de empujes de tierra
- Ingeniería de cimentaciones
- Sistemas de excavación
- Análisis geotécnico
Nota
Esta fórmula se basa en la teoría de empujes de Rankine y representa una condición idealizada. Los muros reales pueden experimentar presiones diferentes debido a fricción muro-suelo, rellenos inclinados, estratificación del suelo, presencia de agua, sobrecargas y efectos constructivos. Para situaciones más complejas suelen emplearse la teoría de Coulomb o métodos numéricos modernos.