Empuje del terreno con talud negativo

¿Cómo se determina el empuje de un terreno con un ángulo de talud beta negativo (-35º)?

Tengo unos apoyos (h = 16,3 m) de una cinta transportadora que transporta carbón para apilar. El material es vertido justo debajo de la cinta formando un talud natural de 35º, los apoyos están enterrados bajo el material.

Para prever las acciones de corrimientos, etc., quiero estudiar el caso en que una de las caras del apoyo se quede descubierta y la otra soporte el empuje causado por el material.

Primero he planteado un ángulo de talud = 0º, pero el resultado es demasiado desfavorable y me condiciona bastante el dimensionamiento de los perfiles. Para economizar el cálculo he intentado plantear un empuje más realista, pero no encuentro información.

Si alguien me echa una mano se lo agradeceré.
 

Pablo001

Esmeralda
¿Puedes poner un esquemilla?, no entiendo bien el sistema.

Saludos.
 
La situación normal será cuando el apoyo esté parcial o completamente cubierto por el material, con lo que el empuje del material sobre el apoyo se anula entre sí o se puede despreciar.

El caso que quiero estudiar es cuando una de las caras del apoyo queda descubierta y recibe el empuje por un solo lado, p.e. mientras se retira el material apilado o si ocurre un corrimiento.

Por simplificación supongo que desaparece una de las mitades del montón de material y el apoyo recibe el empuje del material de la otra mitad.
 

Pablo001

Esmeralda
Bueno @experimentator, te pasa lo mismo que a mí hace poco para calcular un muro que solo soportaba el empuje producido por trozos de chatarra.

La única expresión técnica que tenemos es la del empuje horizontal:
Eh=Ka*densidad*h
Pero en esta formulación del empuje de Rankine se hacen 2 suposiciones:
- Que el material es semiinfinito (caso de terrenos), no en tu caso ya que por una cara está el apoyo y por el otro libre.
- Que el tamaño de partícula es infinitamente pequeño frente al conjunto de materia almacenada, para poder tratarlo como un continuo, que tampoco es tu caso.

Yo, finalmente, lo que hice fué suponer un angulo de rozamiento interno del terreno muy alto (45º, que creo que es el del carbón), y consideré rozamiento entre el material-muro. También no consideré la altura total del material almacenado, tomé algo más de la media, unos 2/3.

En tu caso además el carbón es poco denso (500 kg/m3) y por lo que veo la estructura de apoyo puede estar formada por perfilería; por lo que si no lo impides, el carbón puede atravesar la zona del apoyo, siendo los empujes infimos dada la poca superficie de exposición de tu perfilería.

Espero haberte ayudado en algo.
Saludos.
 
Reducir el volumen del material de empuje puede ser una solución que se me había pasado por la cabeza, solo que yo en esto de empuje de materiales sé lo justo y quería asegurarme si hay algún método para estos casos, como ocurre en los silos.

Al principio he pensado que la presión no sería tan alta y esperaba que me subiera un par de pasos en los perfiles, por eso he supuesto un ángulo de talud = 0, que es el caso más favorable que indica la NBE-AE-88 y a ver que ocurría. Pero entre que la norma me dice que tengo que tener en cuenta una superficie de influencia de 3 veces el ancho del perfil, la altura del material de más de 16 m y que paso de tener una estructura donde las barras además de tener casi exclusivamente tracción y/o compresión se les añade la flexión (es una estructura triangulada, el croquis no se corresponde con el diseño real), se me van los perfiles más de lo que a mi me gustaría.

Gracias Pablo001 por el capote.
 
Me respondo a mí mismo. La NBE-AE-88 da una fórmula en el capítulo 9.3. Empuje activo para obtener el coeficiente de empuje lamba-H donde se puede introducir un ángulo de talud del terreno negativo. De esta fórmula salen los valores de la tabla 9.2 que parte de un ángulo de talud del terreno de 0º.

En el CTE ya no se llama lambda sino K, en concordancia con otras normas europeas y supongo que con el EC, pero ¿sabe alguien donde el CTE indica el valor del coeficiente de empuje activo K?

Saludos
 
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