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Clase 14 Ejercicios Muros Contencion 2012
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Clase 14 Ejercicios Muros Contencion 2012
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Dalton Vladimir Jimbo Quevedo
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��������� E�C�E�A: E�C�E�A:
I�GE�IE��A I�GE�IE��A CI�I� CI�I�
���B�E:
���� ������ ������� ��������
C�A�E:
E��������� �� �����
�E�E���E: �E�E���E:
A AB�I� B�I� 2012 � � AG���� AG���� 2012 �����: ��� 14 1
D����� �� ����� �� G������� • ��������� ���
D������ �� ���� � �������� ���� ������ �� �������� �� 2.80 � �� �� ����������� �� ����������� �� �� 0.70 � � �� ��������� ��������� ��� ����� �� �� 10 �/��. E� ����� ���� ����������� , ��� ����� �� ���� ���������� 1.80 �/�� ��� �� ������ �� �������� �� 30�.
2
D����� �� ����� �� G������� • ��������� ���
D������ �� ���� � �������� ���� ������ �� �������� �� 2.80 � �� �� ����������� �� ����������� �� �� 0.70 � � �� ��������� ��������� ��� ����� �� �� 10 �/��. E� ����� ���� ����������� , ��� ����� �� ���� ���������� 1.80 �/�� ��� �� ������ �� �������� �� 30�.
2
Datos
Datos Da tos - Pre Predis diseño eño
12���� (0.3 �) ��� 0.02
1 H
2.80 �
C�����
D 2���� (0.6 �)
�����
�����
0.12 � 0.17 H
0.12 � 0.17 H
0.70 �
0.5 � 0.7 H
3
Prediseño
Cargas
0.30 �
0.30
�4 �5
�2 2.80 �
2.40 �3
0.40 � 0.70 �
0.40 � 0.70 �
0.70 0.40 �
1.50 �
0.40
0.40 �1
0.40 0.40
1.50 �
4
�ECCI�� I�� � (�)
� (�)
A�EA
γ
�
B�A��
�� �E���
1
1 .5
0.4
0 .6
2 .3
1 .3 8
0 .7 5
1 .0 3 5
2
0 .3
2.4
0 .7 2
2 .3
1 .6 6
0 .5 5
0 .9 1 1
3
0 .4
2.4
0 .4 8
2 .3
1 .1 0
0 .8 3
0 .9 1 6
4
0 .4
2.4
0 .4 8
1 .8
0 .8 6
0 .9 7
0 .8 3 8
5
0 .4
2.4
0 .9 6
1 .8
1 .7 3
1 .3
2 .2 4 6
6 .7 3 2
φ ' = tan 2 45 − 2
K a
K a
=
1 − sen 30 1 + sen 30
K a
K a
=
1 − senφ 1 + senφ
= 0.3333
Empuje activo E a
E a
1
1
= γ H 2 K a
K p K p
2
2
φ ' = tan 2 45 + 2 =
1 + sen 30 1 − sen 30
1 + senφ
K p
=
K p
= 3.0
1 − senφ
Empuje pasivo E p
= (1.80)(2.80) (0.3333) = 2.350 ton 2
5 .9 4 7
E p
1
= γ D f 2 K p + 2c' D f K p 2
1
= (1.80)(0.70)2 (3.0) = 1.323 ton 2
5
Seguridad por Volcamiento FS ( volteo)
=
M 1 + M 2
+ .. + M v
≥ 1.5
∑ M
O
M e
= M 1 + M 2 + .. + M v = 5.947 ton. m
∑ M
O
= E ah * ycg = 2.350 *
FS ( volteo )
=
. 2.193
2.80 3
= 2.193 ton. m
= 2.49
OK
Seguridad por Deslizamiento FS ( deslizamiento ) k 1
= ∑
V tan (k 1φ 2 ) + Bk 2 c 2
Tabla Coeficientes de fricción
+ E p
E a cos α
��������
y k 2 están en el rango de ½ a 2/3
FS ( deslizamiento ) f = 0.50
=
f *
∑V + E
p
E ah
≥ 1.5 − 2
A���� � ����� ������ ��� ���� ���������� ���������� ������� ��� ���� A���� � ����� ���� A������� ������ A������� ������� � �����
����������� �� �������� �
0.5 � 0.70 0.45 0.40 � 0.60 0.30 � 0.50 0.20 � 0.30 6
FS ( deslizamiento)
=
0.5 * 6.732 + 1.323 2.350
OK
= 2.0
Seguridad por Capacidad de Carga FS cap.portante
≥
qult
q adm
qmax
≥ qmax
q adm
≤
qult FS cap.portante
Cálculo de la Excentricidad
e=
B 2
− X e ≤
M X = neto V
∑
e=
1.50 2
−
B 6
=
1.50
M neto
5.947 − 2.193 6.732
6
=
= 0.25
∑ M − ∑ M
= 0.21
e
O
OK
7
qmax
V 6e = q punta = ∑ 1 + B B
q max
= q punta =
6.732 6 * 0.2 1 + = 7.94 ton 1.50 1.50
OK
10 ton ≥ 7.94 ton
q min
= qtalón =
q min
= qtalón =
V
6e
1 − B B 6.732 6 * 0.2 1 − = 1.035 ton 1.5 1.50
10 ton ≥ 1.03 ton
OK
8
D����� �� ����� �� �������� • ��������� ���
D������ �� ���� �� �������� ���� ������ ��� ������ ����� �� 6.40 �, �� �� ����������� �� ����������� �� �� 1.00 � � �� ��������� ��������� ��� ����� �� ������� �� �� 18 �/��. � ����� ������ ��� �� ����������� �� �������� �� 0.60. C��� �������� �� ������� �� ��������� ��� ����� �� ���� ���������� 1.60 �/�� ��� �� ������ �� �������� �� 33�.
9
Datos
Datos - Prediseño
γ1 = 1.60 �/�3
12 ���� (0.3�)
C1 = 0 ��� 0.02
φ1 = 33°
1
6.40 �
H
0.1 H D
0.1 H
0.1 H
0.5 � 0.7 H
1.00 � � = 0.60
����=18 �/�2 10
Prediseño
Cargas 0.30 �
0.30
�3
6.40 �
�4
5.95
�2 1.10 � 1.00 �
1.95 �
1.10
0.45 � 0.45 � 3.50 �
1.95 0.15 �1
0.45
3.50 �
11
�ECCI�� � (�)
� (�)
A�EA
γ
�
B�A��
���E���
1
3.5
0.45
1.575
2.4
3.78
1.75
6.615
2
0.15
5.95
0.4463
2.4
1.07
1.2
1.285
3
0.3
5.95
1.785
2.4
4.28
1.4
5.998
4
1.95
5.95 11.6025
1.6
18.56
2.525
46.874
27.699
60.772
Cálculo de empujes '
a
= tan 2 45 − 2
K a
=
1 − sen 33
K a
1 + sen 33
K a
=
− sen 1 + senφ
= 0.2948
K p K p
φ '
= tan 2 45 + 2 =
1 + sen 33 1 − sen 33
K p
K p
=
1 + en 1 − senφ
= 3.3921
Empuje activo h s
E a E a
=
q γ
h s
=
1.20 1.60
= 0.75m
1 = γ H ( H + 2h s )K a 2
1 = (1.6)(6.40)(6.40 + 2 x0.75)(0.2948) = 11.92ton 2
������ ��� ���� ≤1.53 � (5 ����)
3.05 � (10 ����) 6.10 � (20 ����) ≥ 9.15 � (30 ����)
��
1.68 � (5.5 ����) 1.22 � (4.0 ����) 0.76 � (2.5 ����) 0.61 � (2.0 ����) 12
Empuje pasivo 1
E p
= γ D f 2 K p + 2c' D f K p
E p
= (1.60 )(1.0)2 (3.3921) = 2.714 ton
2
1
2
Seguridad por Volcamiento FS ( volteo ) M e
=
1
..
2
∑
M O
v
≥ 1.5
= M 1 + M 2 + .. + M v = 60.772 ton. m
ycg =
∑ M
O
H H + 3h s
3 H + 2h s
ycg =
6.4 6.4 + 3 x0.75 3
= 2.34 6.4 + 2 x0.75
= E ah * ycg = 11.92 * 2.34 = 27.89 ton. m
FS ( volteo )
=
60.772 27.89
= 2.18
OK
13
Seguridad por Deslizamiento FS ( deslizamiento ) k 1
= ∑
V tan (k 1φ 2 ) + Bk 2 c2
+ E p
E a cos α
y k 2 están en el rango de ½ a 2/3
FS ( deslizamiento )
=
f *
∑V + E
p
E ah
≥ 1.5 − 2
f = 0.60 FS ( deslizamiento )
=
0.6 * 27.699 11.92
= 1.4 < 1.5
X
Para aumentar la seguridad al deslizamiento, se construirá un diente de 0.40x0.40m, con lo cual se logra el anclaje suficiente. 0.40 � 0.40 � 14
Seguridad por Capacidad de Carga FS cap.portante
≥
qult
q adm
q max
≥ qmax
Cálculo de la Excentricidad e=
e=
B 2
−
3.50 2
∑ M − ∑ M ∑V
−
e
O
60.772 − 27.91 27.699
= 0.564
OK
15
16
Diseño de la Pantalla E pan
1 = γ Hp ( Hp + 2h s )K a 2
pan
=
H 3
H
H pan
+ 3h + 2h s
Las fuerzas laterales aplicadas a la pantalla
M uv
= 1.7 * E ap * y p
17
Diseño de la Pantalla Cuantía pantalla
Cuantía máxima
Ru
fy = ρ max * fy1 − 0.59 ρ max f ' c
18
Diseño de la Pantalla Peralte mínimo
b=1 se diseña para 1 m2
Φ = 0.90 Flexión
Revisión del esfuerzo cortante en la pantalla
V u
= 1.7 * E ap vu
=
V u b * d
≤ φ Vadm 19
Diseño de la Pantalla Revisión del esfuerzo cortante en la pantalla
Φ = 0.85
Cortante
20
Diseño de la Pantalla División de la pantalla
21
Diseño de la Pantalla Presiones en la base
E = γ s hi K a
= γ s (h p + h s ) K a E 2 = γ s ( 2h p / 3 + h s ) K a E 1
E 3
= γ s (h p / 3 + h s ) K a
E 4
= γ s h s K a
Empuje horizontal hasta cada sección
F 1
= ( E 1 + E 4 )(hp / 2)
F 2
= ( E 2 + E 4 )(2hp / 3) / 2
F 3
= ( E 3 + E 4 )(hp / 3) / 2
22
Diseño de la Pantalla Brazos y =
hp + 3 * hs 3 hp + 2 * hs
hp
*
23
Diseño de la Pantalla Brazos
24
Diseño de la Pantalla Brazos
25
Diseño de la Pantalla
26
Diseño de la Pantalla Diagrama de momentos de pantalla
27
Diseño de la Pantalla Acero de Refuerzo a Flexión
# var =
Asi v
Espaciamiento =
100 # var
28
Armado de la Pantalla
Detalle del armado de la Pantalla 29
Acero horizontal en la Pantalla
Acero vertical de cara exterior
30
Armado de la pantalla
31
Diseño del talón
32
Diseño del talón Revisión del esfuerzo cortante en el talón
Intentamos con 0.55 m
33
Diseño del talón
34
Diseño del talón Revisión del esfuerzo cortante en el talón
35
Diseño del talón Momento en la cara de la pared
36
Diseño del dedo o puntal
f 2
f 3
f 1
= (l cuerpo + l talón )*
( f 1 − f 2 )
= q min = qtalon
+ f 2
= q max = q punta 37
Diseño del dedo o puntal Momento en la cara de la pared
38
Diseño del dedo o puntal Momento en la cara de la pared
39
40
����� E������������ �������������
41
Distribución de la presión activa sobre el muro:
42
Espaciamiento vertical de las capas para cualquier profundidad z:
43
Longitud de cada capa de geotextil:
Longitud de traslape:
44
D����� �� ����� E������������ ������������� • ��������� ���
�� ���� �� ���������� �� 2.50� �� ������ ��������� ��� ����������� �� ������ �� �� ������. ���� �� ������� �������� �� ���� ���������� �� 1.75 �/�3 � �� ������ �� �������� ������� �� . . °� ���� �� ������ ��� ���� ���������� ��� ����������� �� � �, � � ��.
45
D����� �� ����� E������������ ������������� 45 + φ1/2 �� � ��
H= 2.50 �
lr
le
��
γ1 = 1.75 �/�3 = 28°
�� ��
Suelo in situ
l l
γ2; �2; φ2
46
D����� �� ����� E������������ ������������� Coeficiente de presión activa de Rankine
Se tantea con 3 profundidades Asumimos FS (B) =1.5
47
D����� �� ����� E������������ �������������
��
� 1.5 �
��
H= 2.50 �
lr
�� �� ��
le
2.0 � 2.5 �
l l
48
D����� �� ����� E������������ �������������
49
Se asume Sv = 0.50 m para todos los tramos de altura
50
� (�)
�� (�)
0.60 (H � �) (�)
0.80 �� (�)
� (�)
0.50 1.00 1.50 2.00
0.50 0.50 0.50 0.50
1.20 0.90 0.60 0.30
0.40 0.40 0.40 0.40
1.60 1.30 1.00 0.70
���� �
1.60 �
� ���� �
1.60 �
H= 2.50 �
���� �
1.60 � ���� �
1.20 � ���� �
1.20 �
51
Determinación de Ll
52
���� �
1.60 �
� ���� �
1.60 �
H= 2.50 �
���� �
1.60 � ���� �
1.20 � ���� �
1.20 � 1.00 �
53
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