DIMENSIONAMIENTO DE MUROS.docx

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA

LAURA GUTIERREZ CAJICA DANIEL ALBERTO GOMEZ OSCAR ANDRES CONTRERAS KAREN ANDREA BARRERA

TEMA DIMENSIONAMIENTO DE MUROS

PRESENTADO A ING. LUZ MARINA TORRADO

INGENIERIA CIVIL 2015

MUROS DE RETENCION (GENERALIDADES)

Los muros de retención son usados comúnmente en proyectos de construcción y se agrupan en 4 clasificaciones: 1. Muros de retención a Gravedad 2. Muros de retención a semigravedad 3. Muros de retención Voladizo 4. Muros de retención contrafuertes

DIMENSIONAMIENTO DE MUROS Al diseñar muros de retención, los ingenieros deben suponer algunas de las dimensiones, llamado esto proporcionamiento, para revisar las secciones de prueba por estabilidad. Si la revisión de la estabilidad no da buenos resultados, las

La parte superior del tallo de cualquier muro de retención no debe ser menor que aprox. 0.3 m de ancho para el colado apropiado del concreto. La

profundidad D al fondo de la losa debe ser mínimo de 0.6 m. El fondo de la línea de base debe situarse por debajo de la línea de congelamiento estacional. Para muros de retención con contrafuertes, la proporción general del tallo y la losa de base es la misma que para muros en voladizo. Las losas de los contrafuertes deben ser aprox. 0.3 m de espesor y estar espaciadas a distancias centro de 0.3 H a 0.7 H.

REVISION AL VOLCAMIENTO

La figura muestra las fuerzas que actúan sobre un voladizo y un muro de retención de gravedad, con base en la hipótesis de que la presión activa de rankine está actuando a lo largo de un plano vertical AB trazado a través del talón. Pp es la presión pasiva de rankine.

El factor de seguridad contra volteo respecto a la punta, es decir, el punto C en la figura se expresa como:

 El momento de volteo es

 El valor usual deseable mínimo del factor de seguridad con respecto al volteo es 1.5 a 2.

REVISION POR DESLIZAMIENTO El factor de seguridad contra deslizamientos se expresa como:

Revisión por deslizamiento a lo largo de la falla

La resistencia cortante del suelo debajo de la losa de base se representa como:

La fuerza resistencia máxima que se obtiene del suelo por unidad de longitud del muro a lo largo del fondo de la losa de base es:

Sin embargo: Por lo que: Por consiguiente:

La única fuerza horizontal que tendera a causar que el muro se deslice (fuerza actuante) es la componente horizontal de la fuerza activa Pa.

La figura muestra que la fuerza pasiva Pp es también una fuerza resistente horizontal.  Por lo que:

Finalmente resulta:

Un factor de seguridad mínimo de 1. 5 se requiere generalmente contra deslizamiento. En muchos casos, la fuerza pasiva Pp se ignora al calcular el factor de seguridad con respecto al deslizamiento. El Angulo de fricción es también reducido en varios casos por seguridad. El ángulo de fricción del suelo reducido llega a ser del orden de un medio a dos tercios del ángulo (ø). De manera similar la cohesión C se puede reducir al valor de 0.5 C2 a 0.67 C2.

Entonces:

 Donde k1 y k2 están en un rango de 1/3 a 2/3.

En algunos casos ciertos muros no dan un factor de seguridad deseado de 1.5 para incrementar su resistencia al deslizamiento se usa un dentellón de base. La fuerza pasiva en la punta sin el dentellón es

Sin embargo si se incluye un dentellón, la fuerza pasiva por unidad de longitud del muro es D=D1.

Donde Kp= 〖 � � � 〗 ^2 (45+ø/2). Como D1>D, un dentellón ayudara a incrementar la resistencia pasiva en la punta y por tanto el factor de seguridad contra deslizamiento. Usualmente el dentellon de base se construye debajo del tallo y parte del acero principal se lleva dentro del dentellon. Otra manera de incrementar de FS(deslizamiento) es reducir el valor de Pa. Una posible manera de hacerlo así es usar el método desarrollado por Elman y Terry (1988). El análisis aquí se limita al caso en que el muro de retención tiene un relleno granular horizontal, la fuerza activa Pa es horizontal (α=0) por lo que:

a) Muro de retención con talón vertical b) Muro de retención con talón inclinado.

Variación de A con Angulo de fricción del relleno. Sinembargo : La magnitud de Pa se reduce si el talón del muro de retención está inclinado. Para este caso:

La magnitud de A es válida para α´=45° por consiguiente

Finalmente para el diagrama de presión activa, tenemos:

REVISIÓN DE FALLA POR CAPACIDAD DE CARGA

La presión vertical transmitida al suelo por la losa de base del muro de retención debe revisarse contra la capacidad de carga última del suelo. q (punta) y q(talón) son las presiones máxima y mínima que ocurren en los extremos de las secciones punta y talón, respectivamente. Las magnitudes de q (punta) y q ( talón) se determinan de la siguiente manera: La suma de las fuerzas verticales que actúan sobre la losa de base es ΣV y la fuerza horizontal es Pa cos ∞, sea R la resultante.

El momento neto de esas fuerzas respecto al punto C es:

Revisión de falla por capacidad de carga

 De la gráfica deducimos que la distancia CE es:  La excentricidad de la resultante R se expresa como:  La distribución de presión bajo la losa de base se determina usando los principios de la mecánica de materiales:

Note que ΣV incluye el peso del suelo y que cuando el valor de la excentricidad e se vuelve mayor que B/6, qmin resulta negativo. Habrá algún esfuerzo de tensión en la sección extrema del talón. Este esfuerzo no es deseable porque la resistencia a tensión del suelo es muy pequeña si el análisis de diseño muestra que e>B/6, el diseño debe ser proporcionado.

 El factor de seguridad contra la falla por capacidad de carga se determina:

Se requiere generalmente un factor de seguridad de 3, la capacidad e carga última de cimentaciones superficiales ocurre en un asentamiento aprox. De 10% del ancho de la cimentación. En el caso de muros de retención, el ancho B es grande. Por tanto la carga ultima qu ocurrirá en un asentamiento bastante grande de la cimentación. Un factor de seguridad de 3 contra falla por capacidad de carga no garantiza en todos los casos que el asentamiento de la estructura estará dentro del límite tolerable.