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INFORME DE EDIFICACION “MURO BERLINÉS”

Alumnos

:

Marcelo Alvarado Sergio Hernández

Asignatura

:

Edificación

Docente

:

Francisco Vásquez

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INTRODUCCION Dado a que la estructura que vamos a estudiar están destinadas a contrarrestar la presión que ejerce una masa de suelo, es importante que se expongan las teorías que han sido desarrolladas para estudiar este fenómeno, sin embargo sabiendo que el fin de este informe no es el estudio del fenómeno de empujes de tierra en sí, sino que analizar constructivamente los métodos para contrarrestarlo, se expondrá solo la teoría mas importante. Cuando se carecen de los medios para realizar pantallas de hormigón armado (de pilotes hormigonados in situ o muros pantalla) y las condiciones de calidad de suelo lo permiten, debemos buscar alternativas para darle solución nuestro problema. Es aquí en donde aparece una solución, de complejidad menor respecto de los sistemas anteriormente descritos, pero por esta razón, con campo de aplicabilidad mucho más limitado, debido a las falencias que presenta la simplicidad de su diseño. Es por ello que expondremos la solución de Muro tipo Berlinés, que es aplicable cuando se conjugan situaciones favorables para su ejecución. Esta técnica fue desarrollada por los alemanes a comienzos de los años 1930-1940. Dicha práctica aún no posee estudios acabados respecto al comportamiento de dicha metodología de trabajo en nuestro país, es importante conocer cómo se determina la longitud de empotramiento que debe tener el muro para que este sea suficientemente seguro, o evaluar el comportamiento del empuje sobre el muro. Además, revisar si los parámetros geotécnicos del suelo tienen o no incidencia en cuanto al cálculo final del muro berlinés.









MURO BERLINÉS Esta técnica consiste en fabricar un muro de contención mediante el hincado de perfiles H, luego a medida que avanza en la excavación masiva se instalan tablones entre perfiles los que van bajando a medida que avanza la excavación. Para mantener la estabilidad del muro se debe anclar ya sea con anclajes de barra o cables. Esta solución es particularmente útil en terrenos arenosos o de baja cohesión con ausencia de bolones. Las vigas de acero de ala ancha se utilizan como pilote-soleras, también es posible la utilización de tuberías de acero, canales de acero y miembros de concreto prefabricado, aunque con menor recurrencia que los perfiles H. Alguna de las ventajas de colocar los tablones al frente del ala es su facilidad de instalación. Debido a que el muro Berlinés es una técnica muy utilizada hoy en día en algunas ciudades de Chile, se considera importante investigar el comportamiento de dicha estructura de entibación.









El trabajo consta del estudio de tres configuraciones de muro distintas en su geometría, usando un muro sin anclajes, otro con un anclaje y por último uno con dos anclajes. Dichos modelos se sometieron a distintos cambios en sus parámetros geotécnicos, tales como: el ángulo de fricción interna del suelo y la cohesión, además de cambios geométricos como la distancia de separación entre perfiles de acero, el ángulo de inclinación del o los anclajes y cambios de materiales como tipo de perfiles de acero. La idea de variar dichos parámetros geotécnicos es demostrar la sensibilidad que puede llegar a poseer el diseño del muro Berlinés ante una pequeña variación de alguno de los parámetros geotécnicos, lo que puede conllevar a realizar diseños sobredimensionados o lo que es peor aún, subdimensionar estructuras de contención lo que puede inducir un peligro altísimo, por cuanto esta situación pone en riesgo no sólo la integridad de la obra y estructuras vecinas sino también la vida de la personas. Se ha logrado concluir que el parámetro más influyente en el diseño final del muro berlinés es el ángulo de fricción interna del suelo, el cual tiene la mayor incidencia en el total de parámetros estudiados en esta memoria (tipo de perfil a utilizar, longitud de enterramiento del perfil, desplazamientos horizontales máximos, longitud y carga de anclajes y espesor de ademes de madera utilizados).









TIPOS DE MURO BERLINES.



















PROCESO CONSTRUCTIVO El proceso constructivo es sencillo y lógico producto de la simplicidad del sistema y se puede describir mediante el siguiente método 

TRAZADO EN PLANTA

Se trazan en terreno las posiciones indicadas en el diseño para los perfiles, todo esto se ejecuta antes de realizar la excavación y con la ayuda de equipamiento debidamente calibrado y certificado. 

HINCADO DE LOS PERFILES

Una vez marcada sobre el terreno la posición de los perfiles, se procede al hincado de los mismos. Este proceso se realiza con la ayuda de un equipo tipo martinete,

el

cual

introduce

los

perfiles

en

el

suelo,

preocupándose

constantemente, a medida que se avanza en el hincado, de la verticalidad de los elementos. La capacidad que deberá tener este equipo depende directamente de la calidad del suelo donde se emplazara el muro berlinés y de la profundidad de hincado que se alcanzara en el terreno. En esta parte del proceso se deberán hincar la totalidad de los perfiles que conformaran el muro. 

EXCAVACION Y COLOCACION DE TABLONES

Luego de hincados los perfiles se debe comenzar la excavación, la cual se puede ejecutar en forma manual o con la ayuda de maquinaria excavadora, dependiendo de los recursos con los que se cuente en obra. A medida que se









COLOCACION DE TABLONES

COLOCACION DE ELEMENTOS DE APOYO Estos elementos de apoyo consisten en anclajes colocados directamente a los perfiles H. La consideración de estos anclajes depende de la profundidad que









DISEÑO Debido a que la metodología que se utiliza para determinar las características de los elementos constituyentes de un Muro Berlinés presenta diferencias respecto de los sistemas de contención anteriormente descritos (Capitulo II, Estructuras de contención), nos es pertinente dedicar unas líneas a la descripción de la metodología. Es un principio bien establecido que las fuerzas laterales del terreno se concentran en los perfiles H, debido a que las presiones que reciben los tablones producto de los empujes de tierra son descargados directamente al elemento hincado . Esta redistribución de la presión lateral resulta de los siguientes factores: 

En el proceso constructivo el suelo se remueve antes de colocar el tablón, por lo que se permite deformación lateral en las soleras, concentrando carga.



2) Las soleras son más rígidas que los tablones. Al continuar la excavación las soleras atraen carga y los tablones relevan carga al deflactarse. La Figura presenta la redistribución de presión debido a la acción de arco.









ESPESORES DE TABLONES El espesor mayor para la luz libre de 2,4 m. está asociado con cortes más profundos de 10 m. o en suelos que tienen características menos favorables al efecto de arco, tal como arenas saturadas con cohesión. Los pilotes-solera (o perfiles H) deben diseñarse para la carga lateral total actuando sobre la distancia entre pilotes-solera adyacentes. Es importante proporcionar al pilote-solera con la capacidad adecuada para soportar la componente vertical de la carga transmitida por los anclajes; sino fuera así, existe riesgo de ocurrir asentamiento y desplazamiento lateral. Una consideración de diseño asociada es la adecuada resistencia proporcionada por la presión de tierra pasiva en el lado interior de la solera por debajo de la excavación. Un procedimiento para mejorar la capacidad portante y la resistencia lateral es empotrar la porción inferior

Luz Libre Espesor de Tablón

1,8 m

2,4 m

3 pulgadas

3 a 4 pulgadas

PRECAUCIONES









En material granular con nivel freático, un corte vertical por debajo del nivel freático conducirá a que el material se deslice conforme el agua fluye hacia la excavación. Se necesitan medidas de prevención apropiadas para deprimir el nivel freático antes de ejecutar las excavaciones, de manera de prevenir que el agua salga por la cara de la excavación llevándose el contenido fino del suelo. Las medidas incluyen la instalación de sumideros dentro de la excavación y mantener una berma con pendiente











2) Justamente sobre la parte superior de una capa impermeable infrayacente dentro de la profundidad de excavación. En esta zona existe una pequeña carga, de modo que el agua tiende a fluir por un período de tiempo largo.

2) ZONA EXCAVADA DETRÁS DEL MURO El espacio que ha sido excavado en exceso detrás de los tablones de madera debe ser adecuadamente rellenado con material de relleno. Usualmente este material es el mismo suelo que se esta extrayendo, pero si existe preocupación sobre infiltración, el suelo puede mezclarse con cemento y ser colocado seco. También se puede utilizar concreto poroso en esta zona, actuando como relleno y como filtro.

3) APLICABILIDAD El sistema de muros con soleras y tablones se aplica a todo tipo de suelo, a









4) DESPLAZAMIENTOS La causa más severa de desplazamiento es la pérdida de material por superficie y nivel freático o por flujo continuo de material que se desliza, como limos o arenas arcillosas saturadas. Las fuentes adicionales de desplazamiento son deflexión de los tablones, sobre excavado y relleno inapropiado en la parte posterior de los tablones, o procedimientos inapropiados durante la pre-excavación de las soleras. En base a casos publicados en la literatura, puede concluirse que para muros tipo Berlinés bien construidos e instalados en condiciones apropiadas del suelo, los desplazamientos son mínimos. Es más, estos desplazamientos no son muy distintos de los desplazamientos que se esperarían en muros más rígidos, como pantallas de hormigón.

5) HINCADO DE LOS PERFILES Una vez marcada sobre el terreno la posición de los perfiles, se procede al hincado de los mismos. Este proceso se realiza con la ayuda de un equipo tipo









TRABAS PARA TABLONES Se compone de una chapa gancho, de 10 mm de espesor, ejecución según empleo indicado bajo 01 / 02 /03, un perfil en U 100 x 300 mm con 2 agujeros alargados y cuña, carga adm. 30 kN, galvanizadas en caliente









TABLONES PARA MURO BERLINES. Las maderas utilizadas en estos muros son aquella con un alto contenido de fibras y con gran Resistencia a la humedad de dime aproximadas de 75 a 100 mm de espesor.









PASO 1 HINCADO DEL PERFIL











































CONCLUSION. Respecto del análisis efectuado podemos llegar fácilmente a la conclusión, ya que se expone la solución más conveniente de ejecución para terrenos con poca cohesión. El muro berlinés se presenta como la alternativa más conveniente, sin embargo, de acuerdo a las características del suelo, podemos encontrarnos con algunos inconvenientes en el proceso de ejecución de este tipo de muro de contención. El muro tipo berlinés al constituirse su pared de tablones, presenta una baja resistencia al paso del agua, ya que el agua eventualmente podría escurrir a través de estos. Esta situación puede causar socavamientos en la parte

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