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CONTENIDO
INTRODUCCION ................................................................................................................................... 2 MARCO TEORICO ................................................................................................................................. 3 MUROS DE CONTENCIÓN Y SU FUNCIONAMIENTO ............................................................................ 3 Los muros de contención..................................................................................................................... 3
CLASIFICACIÓN DE MUROS DE CONTENCIÓN ................................................................................. 4 1. Muros de gravedad. .................................................................................................................... 4 2. Muros ménsula. ........................................................................................................................... 5 3. Muros de contrafuertes. ............................................................................................................. 5 4. Muros de bandejas. ..................................................................................................................... 6 5. Muros cribas y otros muros prefabricados. ................................................................................ 7 PRESIÓN LATERAL DE TIERRAS Y MUROS DE CONTENCIÓN ........................................................... 8 1. Estructuras rígidas ................................................................................................................... 8 2. Estructuras flexibles ................................................................................................................ 9 Cálculo de los empujes .............................................................................................................. 11 FALLAS EN MUROS DE CONTENCIÓN ............................................................................................ 14 Materialidad de lo muros .............................................................................................................. 15 Caso de ejemplo ............................................................................................................................ 16 CONCLUCIONES ................................................................................................................................. 18 BIBLIOGRAFIA .................................................................................................................................... 19
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INTRODUCCION A fin de fortalecer conocimientos se presenta este trabajo ex positor de una recopilación de muchas ideas que la construcción hoy en día nos ofrece a la solución de problemáticas y en la posibilidad de mejorar la calidad de vida. Es muy importante saber que hay obras constructivas desarrolladas con el pasar de los días, la ejecución de dichas estructuras llevan a cuestas infinidad de procesos y trabajo colaborativo que no solo implica la labor de construir sino de innovar, crear y fortalecer ideas y ensayos que a simple vista parecen salir de las mentes mas ingeniosas. En cuestión de estudios los muros de contención son estructuras que llevan años de historia; desde las mas antiguas civilizaciones crearon templos, contrafuertes y murallas, basadas a simple lógica en cubrir una necesidad primaria pero con muchas investigaciones actualmente han logrado asombrar a muchos ya que son invenciones que físicamente una persona con mucho estudio podría hacer. Los muros de contención como estructuras contenedo ras de algún material presentan diversos diseños y muchas tipologías ya sea por su forma, función, modo de interacción entre otras. Básicamente podemos decir que un muro de contención no solo retiene un material sino también delimita una parte de otra, c ontiene fuerzas y empujes y contrarresta esfuerzos aplicados a la misma estructura. El objetivo principal es reconocer la patología de fallas en muros de contención.
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MARCO TEORICO MUROS DE CONTENCIÓN Y SU FUNCIONAMIENTO Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros m ateriales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía.
Por ejemplo, en la construcción de vías férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo y el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de los sótanos de edificios deben ub icarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor del sótano.
Los Muros de Contención son elementos constructivos que cumplen la función de cerramiento, soportando por lo general los esfuerzos horizontales producidos p or el empuje de tierras. En otros tipos de construcción, se utilizan para con tener agua u otros líquidos en el caso de depósitos. Un muro de contención no solo soporta los empujes horizontales trasmitidos por el terreno, debe también recibir los esfuerzos verticales trasmitidos a pilares, paredes de carga y forjados que apoyan sobre ellos. La mayoría de los muros de contención se construyen de hormigón armado, cumpliendo la función de soportar el empuje de tierras, generalmente en desmontes o terraplenes, evitando el desmoronamiento y sosteniendo el talud.
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CLASIFICACIÓN DE MUROS DE CONTENCIÓN Los tipos de muros de contención de uso más frecuente son:
1. Muros de gravedad. Son muros de hormigón en masa en los que la resistencia se consigue por su propio peso (figura a). Normalmente carecen de cimiento diferenciado, aunque pueden tenerlo (figura b).
Su ventaja fundamental es que no van armados, con lo cual no aparece en la obra el tajo de ferralla. Pueden ser interesantes para alturas moderadas si su longitud no es muy grande, pues en caso contrario representan una solución antieconómica frente a los muros de hormigón armado.
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Figura. Muros de gravedad
2. Muros ménsula. Son los muros de contención de uso más frecuente, y aunque su campo de aplicación depende de los costes de excavación, hormigón, acero, encofrado y relleno, se puede pensar que constituyen la solución más económica para muros de hasta 10 ó 12 m de altura.
Figura. Muro ménsula.
3. Muros de contrafuertes. Representan una evolución del tipo anterior. Al crecer la altura, y por ende los espesores de hormigón, compensa aligerar las piezas con la solución de los contrafuertes, aunque conlleve un tajo de ferralla y encofrado más complicados y un hormigonado más difícil.
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Figura. Muros de contrafuertes. Los contrafuertes pueden disponerse en el trasdós (figura a) o en el intradós (figura b), aunque la primera solución es técnica y económicamente mejor por colocarse el alzado en la zona comprimida de la sección en T que se forma. La segunda solución, además, presenta un claro inconveniente estético.
4. Muros de bandejas. En los muros de bandejas se pretende contrarrestar parte del momento flector que se ha d e resisitir mediante la colocación de bandejas a distinta altura en las que se producen unos momentos de sentido contrario, debidos a la carga del propio relleno sobre las bandejas (figura ). Su inconveniente fundamental radica en la complejidad de su construcción. Puede representar una solución alternativa al muro de contrafuertes para grandes alturas, en los que para resistir el momento flector se aumenta el can to y se aligera la sección colocando los contrafuertes.
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Figura. Muros de bandejas.
5. Muros cribas y otros muros prefabricados. El concepto de muro criba de piezas prefabricadas tiene su origen en muros análogos realizados con troncos de árboles. El sistema emplea piezas prefabricadas de hormigón de muy diversos tipos que forman una red espacial que se rellena con el propio suelo.
Figura. Muros cribas.
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PRESIÓN LATERAL DE TIERRAS Y MUROS DE CONTENCIÓN Clasificación por su función:
Sostenimiento
Contención
Recubrimiento
Clasifi cación Por Su Comportamiento:
Estructuras rígidas: Cumplen las funciones de sostenimiento, contención y revestimiento.
Ejemplo: Muros de contención
Estructuras flexibles: Cumplen sus funciones deformándose.
Ejemplo: Tablestacados, Muros pantalla
1. Estructuras rígidas
Muros de gravedad: hasta 3.0 m de altura
Muros de semigravedad: hasta 4.0 m de altura
Muros en Cantilever o en voladizo: hasta 7.0 m
Muros con contrafuertes: alturas mayores de 7.0 m
Muros en tierra armada
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2. Estructuras flexibles a. Tablestacas: su estabilidad se deriva del anclaje que se desarrolla en la parte enterrada Pantallas precoladas o prefundidas: se utilizan mucho en excavaciones para sótanos.
b. Pantallas precoladas o prefundidas: ampliamente utilizado en excavaciones para sótanos.
Terminología
Diseño de muros
Topografía del sitio
Sobrecargas del muro
Tipo de muro y predimensionamiento
Cálculo de empujes
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Análisis de estabilidad (FS volcamiento, FS deslizamiento, FS por capacidad de soporte del suelo)
Diseño estructural de cada uno de los elementos
Diseño de los drenajes
Cálculo de los asentamientos
F uerzas actuantes sobre un muro de contenci ón para el análisis de estabilidad
Donde:
W : peso del muro aplicado en el centro de gravedad
Ws : peso del suelo actuante sobre la pata
Ea : Empuje activo
E p : Empuje pasivo
Reacción del suelo en la base
F: reacción al deslizamiento F= f * SFv
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(0.2
F actores de seguridad
Cálculo de los empujes La magnitud de los empujes depende de:
Tipo y condiciones del suelo.
Estado de resistencia del suelo.
o
Reposo
o
Activo
o
Pasivo
Topografía del lleno.
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Repaso del coeficiente de empuje de tierras en reposo:
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Cuando hay agua:
Teoría del empuje de tierras:
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FALLAS EN MUROS DE CONTENCIÓN Analizar sus posibles movimientos o fallas
volcarse
deslizarse
Fracción del muro. Giro o desplazamiento en partes. Rotura por sección
Por sus esfuerzos podemos clasificarlos en dos grupo:
1. Muros de contención por gravedad: soportan los empujes con su peso propio. Los muros construidos con hormigón en masa u hormigón ciclópeo, por ser más pesados, se utilizan habitualmente como muro de gravedad ya que contrarrestan los empujes con su propia masa. Las acciones que reciben, se aplican sobre su centro de gravedad. Este tipo de muro de contención de gran volumen, se realiza de poca altura y con una sección constante; aunque también existen los de tipo ataluzados o escalonados.
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2. Muros de contención ligeros (a flexión): cuando el muro trabaja a flexión podemos construirlo de dimensiones mas livianas. Dado que aparecen esfuerzos de flexión, la construcción se efectúa con hormigón armado, y la estabilidad está en relación a la gran resistencia del material empleado. El diseño del muro debe impedir que flexione, ni produzca desplazamientos horizontales o vuelque, pues debido a los empujes, el muro tiende a deformarse. En la flexión aparecen esfuerzos de tracción y compresión. Por ello existen formas particulares para disponer las armaduras en estos muros. Los mayoría de los vistos en la escuela E[ad] trabajan bajo el concepto gravitacional, a mayor peso aumentan su masa evitando un volcamiento. Para esto existe una relación del cuadrado de la altura es la tierra contenida por metro cuadrado que soporta: 1 mt = 1mt^2 // 2mt= 4mt^2
Materialidad de lo muros Previo a su levantamiento. Es necesario diseñar su sistema de drenaje/ventilación. Para esto se arma una rejilla imaginaria de barbacanas de unos tubos de 15 cm de diámetro app. Cada 1.5 mt el uno del otro. Si se consideran los muros de subterráneos estos son muros de contención subterráneos, funcionan de igual manera. La mayoría de hormigón es casi impermeable pero en su proceso de secado y asentamiento pierde volumen el cual podría generar grietas o fisuras que filtraría humedad de exterior a interior. Co mo medida de protección se les aplica una capa bentonítica/ un polímero para impermeabilizar del exterior.
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La geometría en planta de un muro arroja que los muros curvos sufren un empuje perpendicular a la curva. Es este un punto crítico ya que en la perpendicular de la curva es donde el empuje es mayor y tiende a crearse fracturas. Si estas grietas son verticales no comprometen de mayor manera el comportamiento del muro por el empuje lateral es posible ver cómo actúa una sección del muro de igual manera A largo plazo las grietas en al transversal de la sección del muro se puede se produce un lavado de la tierra contenida tras los muros generando VACIOS que SOCABAN el pavimento suspendido en el muro.
Caso de ejemplo Muros sala de primer año colindante con el vecino, conexión calle Latorre. a/ Muro y situación utilizada b/ Descarga que se debería realizar. c/ Rodamiento que se soluciona con un pie más largo d/ Menor momento de volcamiento si se utiliza un muro que contenga la masa del muro.
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’(…con respecto al arreglo hecho por el vecino al muro de contención que da a la escalera de acceso por calle Latorre…).’’ Lo que hizo el dueño de terreno fue agregar contrafuertes al muro, es decir, traspasar las cargas a elementos puntuales. Esto es efectivo sólo s i se construyen junto con estos contrafuertes zapatas de mínimo 1,50 metros de puntera, lo que impediría que el muro se volcara.
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CONCLUCIONES
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BIBLIOGRAFIA
T. William Lambe. Robert V. Whitman. Mecánica d e suelos. Editora Limusa. México. 1997. ISBN 968-18-1894-6
Terzaghi, K., 1934, "Large Retaining Wall Tests," Engineering News Record Feb.1, Mar. 8, Abr. 19
Terzaghi, K., 1943, Theoretical Soil Mechanics, John Wiley and Sons, New York
