MEMORIAS DE DISEÑO MUROS RISARALDA V1.0 31082017.pdf

ING. MAURICIO ANDRES DIAZ BAHAMON MP: 63202-150747 QND PROYECTO:

ING. HECTOR DAVID GUZMAN REPRESENTANTE LEGAL

OBRA DE CONTENCÍON RISARALDA. MEMORIAS DE CÁLCULO ESTRUCTURAL 8/30/2017

TABLA DE CONTENIDO 1

GENERALIDADES ....................................................................................................................................................... 4 1.1

Introducción ........................................................................................................................................................... 4

1.2

Información de Referencia ..................................................................................................................................... 4

2

PRINC PRINCIPIO IPIOS S BÁSICO BÁSICOS S DEL PRO PROG GRAM RAMA DE DISE DISEÑO ÑO Y DATO DATOS S DE ENTR ENTRAD ADA A..... ............ .......... .......... .......... ...... .......... .......... .......... .......... .......... ....... 4

3

DESCR SCRIPC IPCIÓN IÓN DELPRO PROYECTO................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 4

4

Parámetros Empleados. ............................................................................................................................................... 5 4.1

Evaluación De Cargas ........................................................................................................................................... 7

5

MATERIALES UTILIZADOS EN EL DISEÑO .............................................................................................................. 11

6

DEFIN DEFINICIÓ ICIÓN N DEL DEL ESP ESPE ECTRO CTROELAS ELASTIC TICO O DE DE DISE DISEÑO ÑO........ ............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .... 12 6.1

Definición efinición del del tipo del del perfil del del suelo. suelo..................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... .............. ..... 12

6.2

Factores de Sitio .................................................................................................................................................. 13

7

combinaciones de carga ............................................................................................................................................. 16

8

RESU RESULT LTA ADO DOS S DEL DEL MODE MODELO LO MAT MATEM EMÁT ÁTICO ICOMURO URO 1 ........... ............... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... 19

9

8.1

Desplazamiento Lateral Del Muro De Contención................................................................................................ 19

8.2

Datos atos Del Progra Program ma De Diseño Diseño Estruc Estructura turall ..................... ............................... ................... ................... .................... .................... .................... .................... .................... ............... ..... 20

8.3

MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO .......................................................................................................... 23

8.3.1

ESTABILIDAD DE LOS MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO .......................................................... 23

8.3.2

DEFORMACIÓN EN MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO ............................................................... 24

8.3.3

Datos atos Del Program rograma a De Diseño Diseño Estruc Estructura turall ................ .......................... ................... ................... .................... .................... .................... .................... .................... .............. 25

RESULTADOS DEL MODELO MATEMÁTICO PANTALLA ANCLADA ...................................................................... 27 9.1


9.2


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TABLA DE CONTENIDO 1

GENERALIDADES ....................................................................................................................................................... 4 1.1

Introducción ........................................................................................................................................................... 4

1.2

Información de Referencia ..................................................................................................................................... 4

2

PRINC PRINCIPIO IPIOS S BÁSICO BÁSICOS S DEL PRO PROG GRAM RAMA DE DISE DISEÑO ÑO Y DATO DATOS S DE ENTR ENTRAD ADA A..... ............ .......... .......... .......... ...... .......... .......... .......... .......... .......... ....... 4

3

DESCR SCRIPC IPCIÓN IÓN DELPRO PROYECTO................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 4

4

Parámetros Empleados. ............................................................................................................................................... 5 4.1

Evaluación De Cargas ........................................................................................................................................... 7

5

MATERIALES UTILIZADOS EN EL DISEÑO .............................................................................................................. 11

6

DEFIN DEFINICIÓ ICIÓN N DEL DEL ESP ESPE ECTRO CTROELAS ELASTIC TICO O DE DE DISE DISEÑO ÑO........ ............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .... 12 6.1

Definición efinición del del tipo del del perfil del del suelo. suelo..................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... .............. ..... 12

6.2

Factores de Sitio .................................................................................................................................................. 13

7

combinaciones de carga ............................................................................................................................................. 16

8

RESU RESULT LTA ADO DOS S DEL DEL MODE MODELO LO MAT MATEM EMÁT ÁTICO ICOMURO URO 1 ........... ............... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... 19

9

8.1


8.2


8.3

MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO .......................................................................................................... 23

8.3.1

ESTABILIDAD DE LOS MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO .......................................................... 23

8.3.2

DEFORMACIÓN EN MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO ............................................................... 24

8.3.3

Datos atos Del Program rograma a De Diseño Diseño Estruc Estructura turall ................ .......................... ................... ................... .................... .................... .................... .................... .................... .............. 25

RESULTADOS DEL MODELO MATEMÁTICO PANTALLA ANCLADA ...................................................................... 27 9.1


9.2


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Listado List ado de Tablas Tablas Tabla 1. Parámetros Empleados MURO 1 H=2.00m ............................................................................................................. 5 Tabla Tabla 2. Parám Parámetro etross Emple Emplead ados os H=4.0 H=4.0m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... .................. ........ 6 Tabla Tabla 3. Parám Parámetro etross Emple Emplead ados os H=3.0 H=3.0m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... .................. ........ 7 Tabla Tabla 4. Parám Parámetro etross Emple Emplead ados os pantalla pantalla anclad anclada a.................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ............. ... 7 Tabla Tabla 5. Evalu Evaluac ación ión de Cargas Cargas MUR MURO 1 h=2.0 h=2.00m 0m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ............. .... 8 Tabla Tabla 6. Evalu Evaluac ación ión de Carga Cargass Muro h=4.0 h=4.0m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ............ 9 Tabla Tabla 7. Evalu Evaluac ación ión de Carga Cargass Muro h=3.0 h=3.0m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 10 Tabla Tabla 8. 8. Evalu Evaluac ación ión de Carg Cargas as Pan Pantalla talla................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................. ....... 11 Tabla 9. Valores de PGA, Ss, S1 para espectro de aceleraciones ...................................................................................... 12 Tabla Tabla 10. 10. Criterio para para la clasificació clasificación n del del tipo de de perfil de suelo. suelo. .......................... .................................... .................... .................... .................... .................... .................... .............. 13 Tabla 11. Valores de coeficientes para el espectro de aceleraciones. ................................................................................. 15 Tabla 12. Tabla 3.4.1-1 Combinaciones y factores de carga, CCP-14 ................................................................................. 17 Tabla 13. Tabla 3.4.1-2 Factores de cargas permanentes CCP-14 ..................................................................................... 17 Tabla Tabla 14. 14. Com Combinacion binaciones es de de carga carga.................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... .................... .............. .... 18 Tabla Tabla 15. 15. Cheq Cheque ueo o de estab estabilidad ilidad del del muro muro.. .................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 20 Tabla Tabla 16. 16. Resulta esultado do del del Análisis Análisis Estruc Estructura turall.................... .............................. .................... .................... ................... ................... .................... .................... .................... .................... .................... ............ 21 Tabla Tabla 17. 17. Combina ombinacion ciones es y Datos atos de Diseño Diseño................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 22 Tabla Tabla 18. 18. Diseño iseño del del refuerzo refuerzo del del vástago vástago...................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... ............. ... 22 Tabla Tabla 19. 19. Diseñ Diseño o del del refu refuerzo erzo de la zarp zarpa. a. ............................ ...................................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .............. .... 23 Tabla 20. Estabilidad Local del muro de contención H=3.0m ............................................................................................... 23 Tabla 21. Estabilidad Local del muro de contención H=4.0m ............................................................................................... 24 Tabla Tabla 22. Resum esumen en de Diseño iseño Muro H=4.0 H=4.0m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 26 Tabla Tabla 23. Resum esumen en de Diseño iseño Muro H=3.0 H=3.0m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 27 Tabla Tabla 24. 24. Diseño iseño del del refuerzo refuerzo del del vástago vástago...................... .............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... ............. ... 28 Tabla 25. Diseño del refuerzo de los anclajes. La longitud mínima es la suministrada por el estudio de suelos de 9.0 m .... 31

Listado de ilustraciones Ilustración Ilustración 1. 1. Cargas argas MU MURO 1 h=2 h=2.0m .0m.................... .............................. .................... .................... ................... ................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ............ 8 Ilustración Ilustración 2. 2. Cargas argas muro muro h=4 h=4.00 .00m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... .................... ................ ...... 9 Ilustración Ilustración 3. 3. Cargas argas muro muro h=3 h=3.00 .00m m................... ............................. .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ................... .................... .............. .... 10 Ilustración 4. Cargas en la pantalla...................................................................................................................................... 11 Ilustración 5. Espectro de aceleraciones de diseño ξ=5.0% ................................................................................................ 15 Ilustración Ilustración 6. 6. Espec spectro tro de Ace Acelera leracion ciones es.. .......................... ................................... ................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... .................... ................... ......... 16 Ilustración 7. Valores de estabilidad local del muro de contención. ..................................................................................... 19 Ilustración 8. Desplazamiento del muro debido a cargas de servicio H=4.0m ...................................................................... 24 Ilustración 9. Desplazamiento del muro debido a cargas de servicio H=7.0m ...................................................................... 25 Página 2 de de 32

Ilustración 10. Distribución de Esfuerzos en la Pantalla H=4.0m M22=30.24 ton-m,V23=19.66 ton. Esfuerzo Zarpa M22=13.7 ton-m; V23=18.30 ton .......................................................................................................................................................... 25 Ilustración 11. Distribución de Esfuerzos en la Pantalla H=3.0m M22=17.50 ton-m,V23=13.30 ton. Esfuerzo Zarpa M22=7.00 ton-m; V23=12.08 ton .......................................................................................................................................................... 26 Ilustración 12. Desplazamiento del muro debido a cargas de servicio H=5.00m.................................................................. 27 Ilustración 13. Distribución de Esfuerzos en la Pantalla H=5.0m Mmax=1.25 ton-m............................................................ 28 Ilustración 14. Diagrama de momento en la viga Mmax=0.45 ton-m Vmax=1.67 ton........................................................... 29 Ilustración 15. Reacciones en los pilotes. Pmáx=13.34 ton (Estado límite de Resistencia según 10.8.3.5 CCP-14). La capacidad portante del pilote, suministrado por el estudio de suelos es de 22.84 ton) para un diámetro de 50cm y profundidad de 10.0m. ............................................................................................................................................................................ 30 Ilustración 16. Tabla de capacidad de pilotes. (Informe geotécnico) .................................................................................... 30 Ilustración 17. Diagrama de cortante en pilote mas cargado. (envolvente de diseño) 0.8727 ton ........................................ 30 Ilustración 18. Refuerzo de las pilas. Asmax=19.635 cm². ................................................................................................... 31 Ilustración 19. Reacciones en los Apoyos. Carga Ultima. .................................................................................................... 31

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1

GENERALIDADES

1.1 Introducción Con el propósito de realizar el diseño y memorias de cálculos estructurales para la estructura de contención del presente estudio; se recolecta la información correspondiente a la capacidad portante de la cimentación y diseños Geotécnicos suministrados. Basado en lo anteriormente mencionado, se incluye en este informe las conclusiones y recomendaciones correspondientes, evaluadas desde el punto de vista técnico, constructivo y económico, para el posterior desarrollo de la obra. 1.2 Información de Referencia Para el Desarrollo del presente estudio fue necesario acudir a dos tipos de fuentes de información: La Información Primaria, que consiste en la localización, geometría y características de los materiales de los elementos estructurales de la construcción; y los parámetros Geotécnicos del proyecto. La Información Secundaria, correspondiente al resultado del análisis y revisión de los parámetros para la situación actual de la estructura sometida a todas las condiciones de cargas de servicio exigidas por el código vigente, con el fin de proveer los requisitos mínimos para lograr un diseño seguro y funcional de puentes y demás estructuras viales, para lo cual se usa el CCP-14., A continuación se relacionan algunos documentos que sirven de referencia para la realización del presente informe: • AIS, ―Normas Colombianas de Diseño y Construcción Sismo Resistente [NSR – 10 y NSR-98]; Título H: Estudios Geotécnicos. [Norma Sismo Resistente, DECRETO NÚMERO 926 DE 2010] ‖, 2009. • Codigo Colombiano de Diseño Sismico de Puentes 14 (CCP-14). • Diseño Geotécnico y predimensionamiento de la estructura de contención. • Principios de ingeniería de Cimentaciones; Braja M. Das; Cuarta edición. 2 PRINCIPIOS BÁSICOS DEL PROGRAMA DE DISEÑO Y DATOS DE ENTRADA Se utiliza el programa de diseño SAP 2000 V15. El programa SAP 2000® es una programa de análisis y diseño estructural basado en el método de los elementos finitos con características especiales para el análisis y diseño de estructuras. Este programa trabaja dentro de un sistema de datos ingresados, todo lo que se necesita es integrar el modelo dentro de un sistema de análisis y diseño con una versátil interfase. Los efectos que el programa proporciona son instantáneos y automáticos, con los que se obtiene los datos del análisis los cuales son procesados en hojas de cálculo basadas en los parámetros del Codigo Colombiano de Diseño Sismico de Puentes 2014 (CCP-14). 3 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO Nombre de la Estructura: Muros para la contención de tierras. Dirección Y Localización: Risaralda Solicitó: Descripción: Consta de muros de contención con alturas variables aproximadas de 2.0m, y diferentes tipologías como muros en voladizo y pantalla anclada.

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4

PARÁMETROS EMPLEADOS. Datos de entrada 2.35

h=

Altura del muro

γ

1.800

φ

32.000

ι

0.00

Angulo del talud

β

0.00

Angulo de inclinacion del vastago

α

90.00


δ

0.00

peso del suelo (t/m3) Angulo de friccion del suelo

Angulo de friccion entre el suelo y el estribo

KSTh

0.225

Coeficiente de sismo horizontal (ver comentario)

KSTv

0.000

Coeficiente de sismo vertical

Sobrecarga

2.00

ton/m2

12.680

ψ=

DA=

2.028

Kp=

3.255

Coeficiente de Empuje Pasivo

Ep=

16.18

Empuje Pasivo

Ka H=

0.307

Coeficiente estático de empuje de tierras (MULLER-BRESLAU) Punto de Aplicación del empuje activo estático (m)

Ea= Kae=

1.527

Eae=

2.29

Empuje Activo Dinámico (ton/m)

∆Eae=

0.77

H=

0.99

Diferencia de Empujes (ton/m) Punto de Aplicación del empuje activo dinámico (m)

0.78

0.461

Empuje Activo Estático (ton/m) Coeficiente dinámico de empuje de tierras MONONOBE OKABE

Tabla 1. Parámetros Empleados MURO 1 H=2.00m Datos de entrada h=

4.00

Altura del muro

γ

1.800

φ

32.000

ι

0.00

Angulo del talud

β

0.00


α

90.00


δ

0.00



KSTh

0.260


KSTv

0.000


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Sobrecarga ψ=

2.50

ton/m2

14.574

DA=

1.974

Kp=

3.255


Ep=

46.87

Empuje Pasivo

Ka H=

0.307


Ea= Kae=

4.425

Eae=

7.09


∆Eae=

2.67

H=

1.73

Diferencia de Empujes (ton/m) Punto de Aplicación del empuje activo dinámico (m)

1.33

0.492


Tabla 2. Parámetros Empleados H=4.0m Datos de entrada h=

3.00

Altura del muro

γ

1.800

φ

32.000

ι

0.00

Angulo del talud

β

0.00


α

90.00


δ

0.00



KSTh

0.260


KSTv

0.000


Sobrecarga ψ=

2.50

ton/m2

14.574

DA=

1.974

Kp=

3.255


Ep=

26.36

Empuje Pasivo

Ka H=

0.307


Ea= Kae=

2.489

Eae=

3.99


∆Eae=

1.50

Diferencia de Empujes (ton/m)

1.00

0.492


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H=

1.30

Punto de Aplicación del empuje activo dinámico (m) Tabla 3. Parámetros Empleados H=3.0m Datos de entrada

h= γ φ ι β α δ

KSTh KSTv Sobrecarga ψ=

DA= Kp= Ep= K0 Ka H= ψ

Kae= Eae= ∆Eae=

H=

5.00 1.800 32.000 0.00 0.00 90.00 0.00 0.259 0.000 1.50 14.507 1.976 3.255 73.23 0.471 0.307 1.67 1.98 0.491 11.05

Altura del muro peso del suelo (t/m3) Angulo de friccion del suelo Angulo del talud Angulo de inclinacion del vastago Angulo de inclinacion del vastago Angulo de friccion entre el suelo y el estribo Coeficiente de sismo horizontal (ver comentario) Coeficiente de sismo vertical ton/m2 Coeficiente de Empuje Pasivo Empuje Pasivo Coeficiente de reposo Coeficiente estático de empuje de tierras (MULLER-BRESLAU) Punto de Aplicación del empuje activo estático (m) Coeficiente dinámico de empuje de tierras MONONOBE OKABE Empuje Activo Dinámico (ton/m)

0.45 Diferencia de Empujes (ton/m) 1.72 Punto de Aplicación del empuje activo dinámico (m) Tabla 4. Parámetros Empleados pantalla anclada

4.1 Evaluación De Cargas A fin de Determinar las solicitudes de cargas a que está sometida la estructura, y cumpliendo con lo estipulado en las normas CCP-14, para una estructura de este tipo, se espera como cargas de servicio las siguientes:

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Ilustración 1. Cargas MURO 1 h=2.0m

Yi 0 0 0.20 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18 1.37 1.57 1.76 1.96 2.00 2.35

Empuje tierra Empuje tierra estatico Dinámico ton/m2 ton/m2 0.000 0.652 0.108 0.598 0.217 0.544 0.325 0.489 0.433 0.435 0.542 0.381 0.650 0.326 0.758 0.272 0.866 0.217 0.975 0.163 1.083 0.109 1.106 0.097 1.300 0.000

Sobre carga estatico ton/m2 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615 0.615

Sobre carga Dinámico ton/m2 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308 0.308

Tabla 5. Evaluación de Cargas MURO 1 h=2.00m

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Ilustración 2. Cargas muro h=4.00m

Yi 0 0.33 0.67 1.00 1.33 1.67 2.00 2.33 2.67 3.00 3.33 3.67 4.00

Empuje tierra estatico ton/m2 0.000 0.184 0.369 0.553 0.737 0.922 1.106 1.290 1.475 1.659 1.844 2.028 2.212

Empuje tierra Dinámico ton/m2 1.333 1.222 1.111 1.000 0.889 0.777 0.666 0.555 0.444 0.333 0.222 0.111 0.000



Empujes Estáticos ton/m2 0.768 0.953 1.137 1.321 1.506 1.690 1.874 2.059 2.243 2.427 2.612 2.796 2.980

Empujes Dinámicos ton/m2 1.796 1.684 1.573 1.462 1.351 1.240 1.129 1.018 0.907 0.796 0.685 0.574 0.463

Tabla 6. Evaluación de Cargas Muro h=4.0m

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Ilustración 3. Cargas muro h=3.00m

Yi 0 0.25 0.50 0.75 1.00 1.25 1.50 1.75 2.00 2.25 2.50 2.75 3.00





Empujes Estáticos ton/m2 0.768 0.906 1.045 1.183 1.321 1.459 1.598 1.736 1.874 2.013 2.151 2.289 2.427

Empujes Dinámicos ton/m2 1.462 1.379 1.296 1.212 1.129 1.046 0.963 0.879 0.796 0.713 0.629 0.546 0.463

Tabla 7. Evaluación de Cargas Muro h=3.0m

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Ilustración 4. Cargas en la pantalla

Yi 0 0.42 0.83 1.25 1.67 2.08 2.50 2.92 3.33 3.75 4.17 4.58 5.00


Empuje tierra estatico anclaje ton/m2 0.000 2.052 3.300 3.300 3.300 3.300 3.300 3.300 3.300 3.300 3.300 2.052 0.000



Tabla 8. Evaluación de Cargas Pantalla

5

MATERIALES UTILIZADOS EN EL DISEÑO ´ = 210 /2 Para los elementos columnas, pantalla y viga ´ = 210 /2 Para los elementos anclajes, pilotes, zarpas Módulo de elasticidad del concreto  = 15000� 210 /2 = 2,173,706.51 /2 Esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo  = 4200 /2 Página 11 de 32

6 DEFINICIÓN DEL ESPECTRO ELASTICO DE DISEÑO De acuerdo a la norma colombiana de diseño de puentes CCP-14, es necesario evaluar la amenaza sísmica del sitio del puente, para lo cual debe describirse según el espectro de aceleraciones para el sitio, y los factores de sitio correspondientes al tipo de perfil de suelo (3.10.2). De esta manera es importante tener en cuenta que el procedimiento general debe usar un coeficiente de aceleración pico del terreno (PGA) y los coeficientes de periodo corto y periodo largo (S s y S1 respectivamente), para calcular estos valores, es necesario acudir a las figuras 3.10.2.1-1, 3.10.2.1-2 y 3.10.2.1-3 que se encuentran descritos en la CCP-14. Estos valores se obtuvieron de la siguiente manera: REGION (5) REGION (6) REGION (6)

PGA (0.25) Ss (0.60) S1 (0.30)

Tabla 9. Valores de PGA, Ss, S1 para espectro de aceleraciones

6.1 Definición del tipo del perfil del suelo. El procedimiento que se emplea para definir el tipo de perfil de suelo se basa en los valores de los parámetros del suelo de los 30 metros superiores del perfil; para el diseño del espectro elástico de aceleración se deben emplear los coeficientes espectrales definidos en el estudio de Zonificación Sísmica de Colombia, descritos en el numeral 3.10.3.1 del CCP-14. Respecto a los tipos de perfil de suelo para la definición de efectos locales, se obró según las disposiciones del numeral 3.10.3.1 de la CCP-14, así partiendo de los valores del número de golpes NSPT (A partir de la caracterización del suelo y del cuadro resumen de propiedades del suelo, Anexo), medio para los diferentes estratos, para todos los casos al obtener la velocidad de cortante, se utilizan los valores promedio de las relaciones propuestas por Yoshida y Motonori (1988), Seed (1972), Imai y Fumoto (1975), Imai y Yoshimura (1970), Ohba y Toriumi (1970), Ohta y Goto (1978), Japan Road Association (2002).

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Tabla 10. Criterio para la clasificación del tipo de perfil de suelo.

Como se mencionó anteriormente, y de acuerdo a los métodos y autores referenciados, se anexa un cuadro resumen con los valores obtenidos por cada método y obteniendo de esta manera una velocidad de onda cortante:

6.2 Factores de Sitio En este numeral se realiza el cálculo de los factores de sitio como lo son el F pga, Fa, Fv, y se hallan de acuerdo a las tablas siguientes y teniendo en cuenta los valores de la aceleración pico efectiva del terreno, y los coeficientes de periodo corto y periodo largo, asi como el tipo de perfil de suelo, valores que se hallaron anteriormente. Se debe realizar una interpolación lineal para los valores intermedios de estos coeficientes.

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Página 14 de 32

FPGA 1.30 Fa 1.32 Fv 1.80 Tabla 11. Valores de coeficientes para el espectro de aceleraciones. Debe utilizarse el espectro de diseño con un valor de 5% de amortiguamiento (valor estándar para estructuras civiles), y se debe calcular de la siguiente manera.

Ilustración 5. Espectro de aceleraciones de diseño ξ=5.0%

PGA= Ss= S1=

0.25 0.6 0.3

Fpga= Fa= Fv=

1.3 1.32 1.8

SDS As SD1 Ts T0

0.792 0.325 0.54 0.6818 0.1364

Página 15 de 32

Espectro de Aceleraciones ξ=5.0% 1,00 0,90 0,80 0,70

) g 0,60 % ( 0,50 m s 0,40 C

Series1

0,30 0,20 0,10 0,00 0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

4,5

5

5,5

Tm (sec)

Ilustración 6. Espectro de Aceleraciones.

7

COMBINACIONES DE CARGA

Se usaron las combinaciones de carga establecidas por el CCP-14 en su numeral 3.4 y sus tablas 3.4.1-1 Combinaciones y factores de carga y tabla 3.4.1-2 Factores de cargas permanentes, como se muestran en las siguientes ilustraciones:

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Tabla 12. Tabla 3.4.1-1 Combinaciones y factores de carga, CCP-14

Tabla 13. Tabla 3.4.1-2 Factores de cargas permanentes CCP-14

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Tabla 14. Combinaciones de carga ComboName Text EXTREMOI EXTREMOI EXTREMOI EXTREMOI RESISTENCIA I RESISTENCIA I RESISTENCIA I RESISTENCIA I RESISTENCIA II RESISTENCIA II RESISTENCIA II RESISTENCIA II RESISTENCIA III RESISTENCIA III RESISTENCIA III RESISTENCIA IV RESISTENCIA IV RESISTENCIA IV EXTREMOII EXTREMOII EXTREMOII EXTREMOII SERVICIO I SERVICIO I SERVICIO I SERVICIO I SERVICIO II SERVICIO II SERVICIO II SERVICIO II SERVICIO III SERVICIO III SERVICIO III SERVICIO III SERVICIO IV SERVICIO IV SERVICIO IV FATIGA I FATIGA II ENVE DISE O ENVE DISE O ENVE DISE O ENVE DISE O ENVE DISE O ENVE DISE O ENVE SERVICIO ENVE SERVICIO ENVE SERVICIO ENVE SERVICIO ENVE SERVICIO ENVE SERVICIO

ComboTyp e Text Linear Add

Linear Add

Linear Add

Linear Add Linear Add Linear Add

Linear Add

Linear Add

Linear Add

Linear Add Linear Add Linear Add Envelope

Envelope

CaseName Text DEAD TIERRA ESTATICO TIERRA SEUDOESTATICO EMPUJEVERTICAL DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL SOBRECESTATICO DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL SOBRECESTATICO DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL DEAD SOBRECESTATICO TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL SOBRECESTATICO DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL SOBRECESTATICO DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL SOBRECESTATICO DEAD TIERRA ESTATICO EMPUJEVERTICAL SOBREC ESTATICO SOBREC ESTATICO RESISTENCIA I RESISTENCIA II RESISTENCIA III RESISTENCIA IV EXTREMO I EXTREMO II SERVICIO I SERVICIO II SERVICIO III SERVICIO IV FATIGA I FATIGA II

ScaleFactor Unitless 1 1 1 1 1.1 1.25 1.2 1.75 1.1 1.25 1.2 1.35 1.1 1.25 1.2 1.25 1.25 1.2 1.25 0.5 1.25 1.2 1 1 1 1 1 1 1 1.3 1 1 1 0.8 1 1 1 1.5 0.75 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

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8 8.1

RESULTADOS DEL MODELO MATEMÁTICO MURO 1 Desplazamiento Lateral Del Muro De Contención

Se observa que la pantalla una deriva máxima bajo cargas de servicio de 1.04cm que corresponde al Y=0.35% < 1.00%. Sistema Internacional de unidades (SI)

R

Use unidades de longitud en m Factor de carga= E= f'c = fy = Wconc = L strip, b = Activo Wsoil = Angulo Int. Fric. Activa, Ø = Cohesión Cu = Fricción deslizamiento = FS Deslizamiento = FS Volteo = FS Resistencia suelo = Pasivo Wsuelo = Angulo Int. Fric. Pasivo, Ø = Profundidad del nivel freático PGA FPGA Muro con pilotes

1.1 200000 21 420 24 1 18 32 20 0.62 1.5 2 1.5

0.500

apacidad Portante 100 Qa= KN/m² Cp = ρ=

qu = 830.066 kPa qpunta = 62.928 kPa qtalon 34.40 kPa

0.050

1.200

Re

10

L muro (m) =

15 kPa Sobrecarga Hor. = Re 6.4 m Ancho Sobrecarga = 0 a la distancia ds = m A la izquierda de la corona. 0 Angulo del lleno ß = deg Con la horizontal

ds Yes No 2 2 1

W 0 Anclaje = kN 0 @ m Desde la base

Ignorar la presion pasiva lateral?

ß

Ignorar estabilidad por lleno intradós? Cosiderar sobrecarga en estabilidad

kN/m3 deg m g g

2

0

C

m

0.024995

2.35

m

0

kN

2

B hp = Usar: hp = Barra principal vástago # = Barr talón # = Bara punta # = Barra temp. # = Recubrimiento =

0.200

R Vol muro (m3) = 1.14m3//m

kN/m3 deg kN/m2

18.00 32.00 20.00 0.25 1.50

0.000

MPa MPa MPa kN /m3 m

0.350 0.35 6 5 5 4 50 No. PILOTES Qadm (comp) Qadm (tension) Qlateral Mres pilote Sep transv Sep Long Mres grupo pilotes Qla res grupo

C

m m

Anclaje = Ld=

1.650 L = 1.95

mm

D = 0.350 m hd= 0.3 m ed= 0.3 m

m

0.4

Dimensiones sugeridas L = 0.600h = 1.41 m C = 0.100h = 0.24 m D = 0.100h = 0.24 m B = 0.333L = 0.47 m W = 0.30 m

0.00 un 0.00 kN 0.00 kN 0.00 kN 0.00 KN/m 0.00 m 0.00 m 0.00 KN-m/m 0.00 KN/m

Comentarios FS de sliza mien to ->

1.04 2 OK

ADECUADO A FLEXIÓN FS vuelco -> Excentricidad -> FS portante suelo -> Cortante -> Flexión ->

4.252 - ESTABLE! ESTABLE! 13.191 - SEGURO! SEGURO! I.S= 0.33 SEGURO!

Ilustración 7. Valores de estabilidad local del muro de contención.

Chequeo de deslizamiento según 11.6.3.6 y 10.6.3.4 CCP-14 ESTABILIZADORAS Vastago 10.80 KN/m Zarpa 16.38 KN/m Dentellon 2.16 KN/m Peso lleno 44.10 KN/m Peso sobrec 18.00 KN/m Total 91.44 KN/m EMPUJE DE REPOSO Rep 12.38 KN/m EMPUJE DE TIERRA ESTÁTICO Ea 15.27 KN/m EMPUJE DE TIERRA DINÁMICO 7.66 KN/m ∆Eae EMPUJE SOBRECARGA Es 10.83 KN/m CARGAS VERTICALES CARGA DC EV LS V (KN) 29.34 44.10 18.00 Resistencia la 0.90 1.00 0.00

X 0.725 0.975 1.8 1.925 1.35 Total

Y

MV MH 7.83 0 15.9705 0 3.888 0 84.8925 0 24.3 0 136.88 KN-m/m EMPUJE DE REPOSO 0.43 0 5.36 EMPUJE DE TIERRA ESTÁTICO 0.783 0 11.96 EMPUJE DE TIERRA DINÁMICO 1.41 0 10.81 EMPUJE SOBRECARGA 1.175 0 12.73 MOMENTO ESTABIL IZADOR POR CARGAS VERTICALES Vu (KN) CARGA DC EV LS Mvu (KN) 91.44 Mv (KN-m) 27.69 84.89 24.30 136.88 70.51 Resistencia la 0.90 1.00 0.00 109.81

Página 19 de 32

26.41 44.10 0.00 24.92 84.89 0.00 1.25 1.35 1.75 1.25 1.35 1.75 127.71 191.74 Resistencia lb 36.68 59.54 31.50 Resistencia lb 34.61 114.60 42.53 0.90 1.00 0.00 0.90 1.00 0.00 70.51 109.81 Ev. Extremo Ia 26.41 44.10 0.00 Ev. Extremo Ia 24.92 84.89 0.00 1.25 1.35 0.50 1.25 1.35 0.50 105.21 161.37 Ev. Extremo Ib 36.68 59.54 9.00 Ev. Extremo Ib 34.61 114.60 12.15 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 91.44 136.88 Servicio I 29.34 44.10 18.00 Servicio I 27.69 84.89 24.30 CARGAS HORIZONTALES MOMENTO DE VUELCO POR CARGAS HORIZONTALES CARGA LS EH EQ Hu (KN) CARGA LS EH EQ MHu (KN) H (KN) 10.83 15.27 7.66 33.77 MH (KN-m) 12.73 11.96 10.81 35.50 1.75 1.50 0.00 1.75 1.50 0.00 41.86 40.21 Resistencia la 18.95 22.91 0.00 Resistencia la 22.27 17.94 0.00 1.75 1.50 0.00 1.75 1.50 0.00 41.86 40.21 Resistencia lb 18.95 22.91 0.00 Resistencia lb 22.27 17.94 0.00 0.50 1.50 1.00 0.50 1.50 1.00 35.99 35.11 Ev. Extremo Ia 5.42 22.91 7.66 Ev. Extremo Ia 6.36 17.94 10.81 0.50 1.50 1.00 0.50 1.50 1.00 35.99 35.11 Ev. Extremo Ib 5.42 22.91 7.66 Ev. Extremo Ib 6.36 17.94 10.81 1.00 1.00 0.00 1.00 1.00 0.00 26.10 24.69 Servicio I 10.83 15.27 0.00 Servicio I 12.73 11.96 0.00 CHEQUEO EXCENTRICIDAD CAPAC IDAD DE CARGA DEL MURO Vu Mvu Mhu q ESTADO Xo e=B/2-x0 emax(m) Comprobacion (KN) (KN-m) (KN-m) (KN/m²) Resistencia la 70.51 109.81 40.21 0.99 -0.01 0.65 36.16 36.16<165 Cumple Resistencia lb 127.71 191.74 40.21 1.19 -0.21 0.65 65.50 65.5<165 Cumple Ev. Extremo Ia 70.51 109.81 35.11 1.06 -0.08 0.78 36.16 36.16<300 Cumple Ev. Extremo Ib 105.21 161.37 35.11 1.20 -0.22 0.78 53.96 53.96<300 Cumple Deslizamiento en la base del m uro 0.85 CCP-14 (11.6.3.6-10.6.3.4) φt 0.5 CCP-14 (11.6.3.6-10.6.3.4) φep Chequeo a Deslizamiento del m uro. Resistente Vu Actuante ESTADOS F.S (KN) (KN) Ff=µ(φtVu) Resistencia la 70.51 43.64 41.86 1.042 OK Resistencia lb 127.71 74.02 41.86 1.768 OK Ev. Extremo Ia 70.51 43.64 35.99 1.213 OK Ev. Extremo Ib 105.21 62.07 35.99 1.725 OK Capacidad de Carga del m uro 0.55 CCP-14 (11.5.7-1) Estado limite de resistencia φb 1 CCP-14 (11.5.8) Estado limite de evento extremo φb qn= 300 CCP-14 (10.6.3.1) Capacidad de Carga Nominal Presiones en la Zapata q1u= 16.60 KN/m qmax= 91.31 KN/m q2u= 91.31 KN/m qmin= 16.60 KN/m q3u= 72.15 KN/m q4u= 82.69 KN/m Mu= 10.62 KN-m/m Momento Zarpa Inferior Mu= 63.32 KN-m/m Momento Zarpa superior Vu= 6.52 KN-m/m Momento Zarpa Inferior Mu= 103.64 KN-m/m Momento Zarpa superior

Tabla 15. Chequeo de estabilidad del muro.

8.2

Datos Del Programa De Diseño Estructural • Para la combinación I del estado límite último de servicio se tiene:

Página 20 de 32

M a

=

1.106t / m ² * (2.00)² 6 0.615t / m²*(2)²

=

0.737t − m / m

= 1.229t − m / m 2 Mu = 1.5(0.737t − m / m ) + 1.75(1.229t − m / m ) = 3.26t − m / m

M s

=

El momento en la base del vástago tiene un valor aproximado de 3.26 t-m/m. •

Para la combinación I del estado límite evento extremo se tiene: Eae

=

0.77t / m * 2m * 0.6 = 0.924t

Mu

=

0.737t

−

m / m + 0.924t

−

−

m /m

m /m

=

1.661t − m / m

El momento en la base del vástago tiene un valor aproximado de 1.66t-m/m. Del modelo estructural tenemos el siguiente valor 3.26-m/m: Yi 0 0 0.20 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18 1.37 1.57 1.76 1.96 2.00 2.35

Momento Cortante Momento Cortante Empuje tierra Empuje tierra Empuje tierra Empuje tierra estatico estatico Dinámico Dinámico ton-m/m ton/m ton-m/m ton/m 0 0.000 0.000 0.766 0.001 0.011 0.000 0.766 0.006 0.042 0.000 0.766 0.019 0.095 0.000 0.766 0.044 0.170 0.000 0.766 0.087 0.265 0.030 0.766 0.150 0.382 0.180 0.766 0.237 0.520 0.330 0.766 0.354 0.679 0.480 0.766 0.505 0.859 0.630 0.766 0.692 1.061 0.780 0.766 0.737 1.106 0.812 0.766 1.196 1.527 1.081 0.766

Momento Sobre carga estatico ton-m/m 0.000 0.012 0.047 0.106 0.189 0.295 0.424 0.577 0.754 0.954 1.178 1.229 1.697

Cortante Sobre carga estatico ton/m 0.000 0.120 0.241 0.361 0.481 0.602 0.722 0.842 0.963 1.083 1.203 1.229 1.444

Tabla 16. Resultado del Análisis Estructural

Página 21 de 32

CARGAS ASIGA NADAS

Yi 0 0 0.20 0.39 0.59 0.78 0.98 1.18 1.37 1.57 1.76 1.96 2.00 2.35

COMBINACIONES DE CARGA Momento Momento Cortante Cortante Estado Límite Evento Estado Límite Evento I Extremo I I Extremo I ton-m/m ton-m/m ton/m ton/m 0.000 0.000 0.000 0.766 0.022 0.001 0.227 0.777 0.091 0.006 0.485 0.809 0.214 0.019 0.775 0.862 0.396 0.044 1.097 0.936 0.645 0.117 1.451 1.032 0.967 0.330 1.836 1.148 1.367 0.568 2.254 1.286 1.851 0.835 2.703 1.445 2.427 1.135 3.184 1.625 3.101 1.473 3.697 1.827 3.257 1.550 3.810 1.873 4.764 2.277 4.818 2.294

DISEÑO

Momento de Diseño ton-m/m 0.000 0.030 0.100 0.220 0.400 0.650 0.970 1.370 1.860 2.430 3.110 3.260 4.770

Cortante de Diseño ton/m 0.770 0.780 0.810 0.870 1.100 1.460 1.840 2.260 2.710 3.190 3.700 3.820 4.820

Tabla 17. Combinaciones y Datos de Diseño DISE O VASTAGO h muro peralte (m) d (m) Asmin Msap As req usar (cm2) (TON-M) (cm2) (cm2) 2.35 0.20 12.50 2.25 0.00 0.00 2.25 2.15 0.21 13.50 2.43 0.03 0.06 2.43 1.96 0.21 13.50 2.43 0.10 0.20 2.43 1.76 0.22 14.50 2.61 0.22 0.40 2.61 1.57 0.22 14.50 2.61 0.40 0.73 2.61 1.37 0.23 15.50 2.79 0.65 1.12 2.79 1.18 0.23 15.50 2.79 0.97 1.68 2.79 0.98 0.24 16.50 2.97 1.37 2.23 2.97 0.78 0.24 16.50 2.97 1.86 3.05 3.05 0.59 0.25 17.50 3.15 2.43 3.77 3.77 0.39 0.25 17.50 3.15 3.11 4.86 4.86 0.35 0.25 17.50 3.15 3.26 5.10 5.10

DEL MURO

ACERO PRINCIPAL ACERO POR TEMPERATURA usar 2#4 @100 cm usar 2#4 @100 cm usar 2#4 @100 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 4#4 @33.33 cm usar 5#4 @25 cm

usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm usar 3#4 @50 cm

Tabla 18. Diseño del refuerzo del vástago.

CORTANTE EN EL VASTAGO 25 20 100 φ= 0.75 DATOS SAP 2000 Cortante Vastago 3.82 Momento Vastago 3.26 ØVc = 5.760 Vu 1.910 CHEQUEO CORTANTE fVc>Vud, Cumple h= d= b=

cm cm cm ton ton-m kg/cm2 kg/cm2 OK

CORTANTE EN LA ZARPA 35 27.5 100 φ= 0.75 DATOS SAP 2000 Cortante Zarpa 11.41 Momento Zarpa 7.0 ØVc = 5.760 Vu 4.150 CHEQUEO CORTANTE fVc>Vud, Cumple

h= d= b=

cm cm cm ton ton-m kg/cm2 kg/cm2 OK

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DISEÑO ZARPA DEL MURO Asmin Msap As req usar peralte (m) d (m) ACERO PRINCIPAL ACERO POR TEMPERATURA (cm2) (TON-M) (cm2) (cm2) 0.35

27.50

6.88

6.98

6.91

6.91 usar 6#4 @20 cm

usar 4#4 @33.33 cm

Tabla 19. Diseño del refuerzo de la zarpa.

8.3

MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO

8.3.1 ESTABILIDAD DE LOS MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO Sistema Internacional de unidades (SI) Use unidades de longitud en m Factor de carga= E= f'c = fy = Wconc = L strip, b =

) I S ( l a n o i c a n r e t n I a m e t s i S

1.5 200000 21 420 24 1

1.000

0.000

Activo Wsoil = Angulo Int. Fric. Activa, Ø = Cohesión Cu = Fricción deslizamiento = FS Deslizamiento = FS Volteo = FS Resistencia suelo =

kN/m3 18 32 deg kN/m2 50 0.390554072 1.5 2 1.5

Pasivo Wsuelo = Angulo Int. Fric. Pasivo, Ø = Profundidad del nivel freático Ah Av Muro con pilotes

18.00 32.00 20.00 0.25 -

Valores opcionales: Ca = Cp = ρ=

qu = 1591.204 kPa qpunta = 54.301 kPa qtalon = 4 0.75 kPa

0.050

1.000

L muro (m) =

10

Vol muro (m3) = 2.04m3//m

30 Sobrecarga Hor. = kPa Ancho Sobrecarga = 1.000 m 0 a la distancia ds = m A la izquierda de la corona. 0 Angulo del lleno ß = deg Con la horizontal

ds Yes No 2 2 2

W Anclaje = kN 0 @ m 0 Desde la base


ß


kN/m3 deg m g g

3

0

m

0.016665

3.45

m

0

kN

0.450 0.3 0.3

m m m

2


0.300


0.450 0.45 5 5 5 4 50 No. PILOTES Qadm (comp) Qadm (tension) Qlateral Mres pilote Sep transv Sep Long Mres grupo pilot Qla res grupo

C

m m

Anclaje = Ld=

1.025

L = 2.35

D= hd= ed=

m

mm

Dimensiones sugeridas L = 0.600h = 2.07 m C = 0.100h = 0.35 m D = 0.100h = 0.35 m B = 0.333L = 0.69 m W = 0.30 m 0.00 KN-m/m 0.00 KN/m

Comentarios FS deslizamiento -> 1.886 - ESTABLE!

ADECUADO A FLEXIÓN FS vuelco -> 4.016 - ESTABLE! Excentricidad-> ESTABLE! FS portante suelo -> 29.303 - SEGURO! Cortante -> SEGURO! I.S= 0.53 Flexión -> SEGURO!

Tabla 20. Estabilidad Local del muro de contención H=3.0m

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Sistema Internacional de unidades (SI) Use unidades de longitud en m Factor de carga= E= f'c = fy = Wconc = L strip, b =

) I S ( l a n o i c a n r e t n I a m e t s i S

1.5 200000 21 420 24 1

1.200

0.000

Activo Wsoil = Angulo Int. Fric. Activa, Ø = Cohesión Cu = Fricción deslizamiento = FS Deslizamiento = FS Volteo = FS Resistencia suelo =

kN/m3 18 32 deg kN/m2 50 0.390554072 1.5 2 1.5

Pasivo Wsuelo = Angulo Int. Fric. Pasivo, Ø = Profundidad del nivel freático Ah Av Muro con pilotes

18.00 32.00 20.00 0.25 -

Valores opcionales: Ca = Cp = ρ=

qu = 1488.855 kPa qpunta = 74.325 kPa qtalon = 4 2.08 kPa

0.100

1.200

L muro (m) =

10

Vol muro (m3) = 2.52m3//m

30 Sobrecarga Hor. = kPa Ancho Sobrecarga = 1.200 m 0 a la distancia ds = m A la izquierda de la corona. 0 Angulo del lleno ß = deg Con la horizontal

ds Yes No 2 2 2

W Anclaje = kN 0 @ m 0 Desde la base


ß


kN/m3 deg m g g

4

0

m

0.024995

4.4

m

0

kN

0.400 0.4 0.4

m m m

2


0.300


0.400 0.4 5 5 5 4 50 No. PILOTES Qadm (comp) Qadm (tension) Qlateral Mres pilote Sep transv Sep Long Mres grupo pilot Qla res grupo

C

m m

Anclaje = Ld=

1.200

L = 2.8

D= hd= ed=

m

mm

Dimensiones sugeridas L = 0.600h = 2.64 m C = 0.100h = 0.44 m D = 0.100h = 0.44 m B = 0.333L = 0.88 m W = 0.30 m 0.00 KN-m/m 0.00 KN/m

Comentarios FS deslizamiento -> 1.569 - ESTABLE!

ADECUADO A FLEXIÓN FS vuelco -> 3.42 - ESTABLE! Excentricidad-> ESTABLE! FS portante suelo -> 20.032 - SEGURO! Cortante -> SEGURO! I.S= 0.74 Flexión -> SEGURO!

Tabla 21. Estabilidad Local del muro de contención H=4.0m

8.3.2 DEFORMACIÓN EN MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO

Ilustración 8. Desplazamiento del muro debido a cargas de servicio H=4.0m

Se observa que la pantalla una deriva máxima bajo cargas de servicio de 2.27cm que corresponde al Y=0.5675% < 1.00%. Página 24 de 32


Se observa que la pantalla una deriva máxima bajo cargas de servicio de 1.63cm que corresponde al Y=0.543% < 1.00%. 8.3.3 Datos Del Programa De Diseño Estructural

Ilustración 10. Distribución de Esfuerzos en la Pantalla H=4.0m M22=30.24 ton-m,V23=19.66 ton. Esfuerzo Zarpa M22=13.7 ton-m; V23=18.30 ton

Página 25 de 32

DISE O A FLEXION

O R U M L E D O G A T S A V

h muro

peralte (m)

d (m)

Asmin (cm2)

Msap (TON-M)

M (kg-cm)

As req (cm2)

usar (cm2)

ACERO PRINCIPAL

ACERO POR TEM PERATURA

4

0.30

23

5.6

0

0

0.00

5.63

usar 2#6 @100 cm

usar 6#4 @20 cm

3.5

0.32

24

6.1

0.75

75000

0.82

6.09

usar 3#6 @50 cm

usar 6#4 @20 cm

3

0.34

26

6.6

1.52

152000

1.54

6.56

usar 3#6 @50 cm

usar 6#4 @20 cm

2.5

0.36

28

7.0

3.56

356000

3.40

7.03

usar 3#6 @50 cm

usar 6#4 @20 cm

2

0.38

30

7.5

6.56

656000

5.92

7.50

usar 3#6 @50 cm

usar 6#4 @20 cm

1.5

0.39

32

8.0

10.62

1062000

9.12

9.12

usar 4#6 @33.33 cm

usar 6#4 @20 cm

1

0.41

34

8.4

15.46

1546000

12.68

12.68

usar 5#6 @25 cm

usar 6#4 @20 cm

0.5

0.43

36

8.9

21.77

2177000

17.14

17.14

usar 7#6 @16.67 cm

usar 6#4 @20 cm

0

0.45

38

9.4

30.94

3094000

23.57

23.57

usar 9#6 @12.5 cm

usar 6#4 @20 cm

ZAPATA

0.55

52.5

13.1

13.7

1370000

7.014

13.125

usar 5#6 @25 cm

usar 6#4 @20 cm

DENTELLON

0.35

32.5

8.1

3.1

310000

2.547

8.125

usar 3#6 @50 cm

usar 6#4 @20 cm

DATOS ZAPATA h= d= b= f=

55 47.5 100 0.75

DATOS DENTELLON cm cm cm

h= d= b= f=

40 32.5 100 0.75

DATOS SAP 2000

DATOS VASTAGO cm cm cm

h= d= b= f=

45 37.5 100 0.75

DATOS SAP 2000

cm cm cm

DATOS SAP 2000

Cortante Zarpa Momento Zarpa

18.3 13.7

ton ton-m

CortanteDentellon Momento Dentellon

10.45 3.1

ton ton-m

Cortante Vastago Momento Vastago

19.66 30.94

ton ton-m

ØVc =

5.760

kg/cm2

ØVc =

5.760

kg/cm2

ØVc =

5.760

kg/cm2

Vu

3.853

kg/cm2

Vu

3.215

kg/cm2

Vu

5.243

kg/cm2

fVc>Vud, Cumple

OK

CHEQUEO CORTANTE

fVc>Vud, Cumple

OK

CHEQUEO CORTANTE

fVc>Vud, Cumple

OK

CHEQUEO CORTANTE

Tabla 22. Resumen de Diseño Muro H=4.0m

Ilustración 11. Distribución de Esfuerzos en la Pantalla H=3.0m M22=17.50 ton-m,V23=13.30 ton. Esfuerzo Zarpa M22=7.00 ton-m; V23=12.08 ton

Página 26 de 32

DISEÑO A FLEXION h muro

peralte (m)

d (m)

Asmin (cm2)

ACERO PRINCIPAL

ACERO POR TEM PERATURA

3

0.30

23

5.6

0

0

0.00

5.63

usar 3#5 @50 cm

usar 4#4 @33.33 cm

2.5

0.31

23

5.8

0.4

40000

0.45

5.83

usar 3#5 @50 cm

usar 4#4 @33.33 cm

2

0.32

24

6.0

1.71

171000

1.89

6.04

usar 4#5 @33.33 cm

usar 4#4 @33.33 cm

1.5

0.33

25

6.3

4

400000

4.32

6.25

usar 4#5 @33.33 cm

usar 4#4 @33.33 cm

1

0.33

26

6.5

7.01

701000

7.43

7.43

usar 4#5 @33.33 cm

usar 4#4 @33.33 cm

0.5

0.34

27

6.7

11.5

1150000

12.05

12.05

usar 7#5 @16.67 cm

usar 4#4 @33.33 cm

0

0.35

28

6.9

17.5

1750000

18.26

18.26

usar 10#5 @11.11 cm

usar 4#4 @33.33 cm

ZAPATA

0.45

42.5

10.6

7

700000

4.411

10.625

usar 6#5 @20 cm

usar 4#4 @33.33 cm

DENTELLON

0.35

32.5

8.1

3.1

310000

2.547

8.125

usar 5#5 @25 cm

usar 4#4 @33.33 cm

O R U M L E D O G A T S A V

Msap (TON-M)

M (kg-cm)

As req (cm2)

usar (cm2)

DATOS ZAPATA h= d= b= f=

45 37.5 100 0.75

DATOS DENTELLON cm cm cm

h= d= b= f=

30 22.5 100 0.75

DATOS SAP 2000

DATOS VASTAGO cm cm cm

h= d= b= f=

35 27.5 100 0.75

DATOS SAP 2000

cm cm cm

DATOS SAP 2000

Cortante Zarpa Momento Zarpa

12.08 7

ton ton-m

CortanteDentellon Momento Dentellon

9.24 3.1

ton ton-m

Cortante Vastago Momento Vastago

13.3 17.5

ton ton-m

ØVc =

5.760

kg/cm2

ØVc =

5.760

kg/cm2

ØVc =

5.760

kg/cm2

Vu

3.221

kg/cm2

Vu

4.107

kg/cm2

Vu

4.836

kg/cm2

fVc>Vud, Cumple

OK

CHEQUEO CORTANTE

fVc>Vud, Cumple

OK

CHEQUEO CORTANTE

fVc>Vud, Cumple

OK

CHEQUEO CORTANTE

Tabla 23. Resumen de Diseño Muro H=3.0m

9 9.1

RESULTADOS DEL MODELO MATEMÁTICO PANTALLA ANCLADA Desplazamiento Lateral Del Muro De Contención


Se observa que la pantalla una deriva máxima bajo cargas de servicio de 0.32cm que corresponde al Y=0.04% < 1.00%.

9.2

Datos Del Programa De Diseño Estructural Página 27 de 32

Del modelo estructural tenemos el siguiente valor 1.25 t-m/m:

Ilustración 13. Distribución de Esfuerzos en la Pantalla H=5.0m Mmax=1.25 ton-m

DATOSDEENTRADA MURO ANCLADO Mu= 1.255 Ton-m Mu= 125500 kg-cm Fy= 4200 kg/cm2 F`c= 210 kg/cm2 b= 100 cm h= 18 d= 13 cm fi= 0.9 Pmin= 0.18% Pmin TEMP= 0.18% As= 2.62 cm2/m

PROYECTO:

Asmin=

2.34

cm2/m

Tabla 24. Diseño del refuerzo del vástago.

Se plantea reforzar el muro con una doble parrilla de 15x15 cm con barras #3, considerando que en las zonas de las columnas, existe una solicitación mayor, por lo que se plantea adicionar barras #3 de longitud 1.0m pasando por las columnas, este detalle se encuentra localizado en los planos de diseño, siendo asi, se tiene un área de acero de 9.94cm². h= d= b= f=

DATOS VASTAGO 18 13 100 0.85

cm cm cm

Página 28 de 32

Cortante Vastago Momento Vastago ØVc = Vu CHEQUEO CORTANTE

DATOS SAP 2000 1.856 1.255 6.528 1.428 fVc>Vud, Cumple

ton ton-m kg/cm2 kg/cm2 OK

Ilustración 14. Diagrama de momento en la viga Mmax=0.45 ton-m Vmax=1.67 ton

Página 29 de 32

Ilustración 15. Reacciones en los pilotes. Pmáx=13.34 ton (Estado límite de Resistencia según 10.8.3.5 CCP-14). La capacidad portante del pilote, suministrado por el estudio de suelos es de 22.84 ton) para un diámetro de 50cm y profundidad de 10.0m. Capacidad Total (Fuste + Punta). Carga Muerta + Carga Viva Normal Long del

Diametros (m) / Capacidad (ton)

pilote (m)

0.3

0.4

0.5

6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

6.39 7.72 9.21 10.82 12.55 14.41 16.38 18.47 20.68 23.01

9.21 10.97 12.99 15.17 17.51 20.00 22.66 25.48 28.45 31.59

12.38 14.56 17.12 19.88 22.84 26.00 23.96 32.92 36.68 40.63

*** Valores limitados por la capacidad estructural del pilote de concreto f'c=21MPa ***

. N O I T C A E R E D A R G B S U E S L F W O O S B U . L E U H D P O E M S L O A J R E T A L F O S E U L A V

Longitud Longitud Nodo segmento acumulada [m] [m] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

D= 0.30 m D= 0.40 m Reacción Reacción resorte resorte Ks [kN/m³] [ kN/ m] K s [ kN/ m³ ] [kN/m] 11161.53 13062.75 14611.43 15941.60 17120.10 18185.81 19163.60 20070.50 20918.77 21717.53 22473.81 23193.16 23880.02 24538.03 25170.22

558.08 2885.44 3901.20 4372.50 4774.90 5130.39 5451.35 5745.54 6018.22 6273.16 6513.14 6740.30 6956.32 7162.56 7360.12 6260.95 1258.51

11282.53 13183.75 14732.43 16062.60 17241.10 18306.81 19284.60 20191.50 21039.77 21838.53 22594.81 23314.16 24001.02 24659.03 25291.22

752.17 3887.59 5250.00 5878.40 6414.93 6888.92 7316.86 7709.11 8072.69 8412.61 8732.58 9035.46 9323.50 9598.48 9861.89 8388.26 1686.08

D= 0.50 m Reacción resorte K s [kN/m³] [kN/m] 11404.53 13305.75 14854.43 16184.60 17363.10 18428.81 19406.60 20313.50 21161.77 21960.53 22716.81 23436.16 24123.02 24781.03 25413.22

950.38 4910.32 6623.50 7409.01 8079.66 8672.15 9207.08 9697.39 10151.86 10576.76 10976.73 11355.33 11715.37 12059.11 12388.36 10536.16 2117.77

Ilustración 16. Tabla de capacidad de pilotes. (Informe geotécnico)

Se tiene un valor de capacidad admisible del pilote de 22.84 ton, según el estudio geotécnico, es por esta razón que se asume esta longitud y diámetro de acuerdo a sus recomendaciones mínimas.

Ilustración 17. Diagrama de cortante en pilote mas cargado. (envolvente de diseño) 0.8727 ton

Página 30 de 32

Ilustración 18. Refuerzo de las pilas. Asmax=19.635 cm².

Se recomienda reforzar las pilas con 10#5 en toda su longitud.

Ilustración 19. Reacciones en los Apoyos. Carga Ultima.

ANC1 ANC2 ANC3

angulo de inclinacion Carga servic io (TON) 9.72 6.5 8.96

Carga ultima (ton) 14.58 9.75 13.44

15 grados Carga Diseño (ton) As (cm²) 15.09 3.99 10.09 2.67 13.91 3.68

# Barras #5 #6 #5

Cantidad de Barras 2 1 2

Tabla 25. Diseño del refuerzo de los anclajes. La longitud mínima es la suministrada por el estudio de suelos de 9.0 m

Página 31 de 32

MEMORIAS DE DISEÑO MUROS RISARALDA V1.0 31082017.pdf

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