¿Qué teoría de empuje de tierras utiliza esta calculadora?

Utiliza la teoría de Rankine para un muro vertical liso y un relleno horizontal de suelo sin cohesión.

¿Cómo influye la sobrecarga uniforme en el cálculo?

La sobrecarga (q) añade un empuje rectangular constante de magnitud Ka · q a lo largo de toda la altura del muro.

¿Qué unidades se deben utilizar para los datos de entrada?

El ángulo en grados (°), la altura en metros (m), el peso específico en kN/m³ y la sobrecarga en kPa.

¿Cómo se calcula la altura de la resultante si hay sobrecarga?

Se calcula mediante el centro de gravedad del diagrama combinado (triangular para el suelo y rectangular para la sobrecarga).

¿Sirve esta herramienta para suelos con cohesión?

No, esta calculadora está diseñada específicamente para suelos sin cohesión (friccionales) según el modelo estándar de Rankine.

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Calculadora de Empuje Activo (Rankine)

Calcula el empuje activo de un suelo sin cohesión sobre un muro vertical liso según Rankine. K_a = tan²(45°−φ/2). Admite sobrecarga uniforme q. Devuelve la presión en la base p₀, el empuje total P y la altura del resultante.

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φ=30°, H=5 m, γ=18 kN/m³ → K_a=0,3333, P=75,0 kN/m

K_a = tan²30° = 0,3333. p₀ = 30 kPa. P = 75 kN/m. Resultante a H/3 = 1,667 m.

{"result":"Rankine active pressure, φ=30°, H=5 m, γ=18 kN/m³. K_a = tan²(45−15)° = 0.3333. Base pressure p₀ = K_a·γ·H = 30.00 kPa. Total force P = ½·K_a·γ·H² = 75.00 kN/m. Resultant at H/3 = 1.6667 m above the base.","metadata":{"input":{"phi":30,"H":5,"gamma":18},"result":{"coefficient":0.3333,"basePressure":30,"basePressureUnit":"kPa","totalForce":75,"totalForceUnit":"kN/m","resultantHeight":1.6667,"resultantHeightUnit":"m"}}}

φ=30°, H=5 m, γ=18 kN/m³, q=10 kPa → P=91,67 kN/m

P_soil = 75 kN/m, P_q = 16,67 kN/m, P_total = 91,67 kN/m. Resultante a 1,818 m.

{"result":"Rankine active pressure, φ=30°, H=5 m, γ=18 kN/m³, q=10 kPa. K_a = 0.3333. Soil force P_soil = 75.00 kN/m. Surcharge force P_q = K_a·q·H = 16.67 kN/m. Total P = 91.67 kN/m. Resultant at 1.8182 m above the base.","metadata":{"input":{"phi":30,"H":5,"gamma":18,"q":10},"result":{"coefficient":0.3333,"basePressure":30,"surchargePressure":3.3333,"soilForce":75,"surchargeForce":16.6667,"totalForce":91.6667,"totalForceUnit":"kN/m","resultantHeight":1.8182,"resultantHeightUnit":"m"}}}

Entradas

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5 opciones

AjustesAjusta formatos, rangos, números y modos.5

Ángulo fricción φ (°)numberObligatorioAltura muro H (m)numberObligatorioPeso específico γ (kN/m³)numberObligatorioSobrecarga q (kPa, opcional)numberOpcionalOptional uniform surcharge on the backfill surface.DecimalesnumberOpcional

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