Muro de Contencion Tipo Dique Para Reservorios

MURO EN TIERRA TIPO DIQUE SOCIEDAD FRIGORIFICA DEL SUR RIVERA (H)

TABLA DE CONTENIDO

MURO DE CONTENCION TIPO DIQUE PARA P ARA RESERVORIOS ........................................... 2 DISEÑO DEL MURO Y CALCULO DE FACTORES DE SEGURIDAD ................................. 2 Cálculo De Empujes .................................................................................................................. 3 Peso Propio De La Estructura ................................................................................................ 4 Posición De Resultantes .......................................................................................................... 4 Factores De Seguridad Indirectos ......................................................................................... 4 Factor De Seguridad Al Desplazamiento (Cd) .................................................................... 5 Factor De Seguridad Al Volcamiento (Cv) ........................................................................... 5 Sistema De Control De Excesos ............................................................................................ 6

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MURO DE CONTENCION TIPO DIQUE PARA RESERVORIOS En este documento se presenta la muestra de cálculo correspondiente para el diseño de un muro de contención tipo dique en suelo cuya función es la de separar los distintos reservorios pertenecientes a la empresa SOCIEDAD FRIGORIFICA DEL SUR, ubicada en la vereda Río Frío del municipio de Rivera, departamento del Huila.

Figura 1. Localización del proyecto

Reservorios

Fuente: Google Earth

DISEÑO DEL MURO Y CALCULO DE FACTORES DE SEGURIDAD Como los reservorios están contiguos entre sí con características muy similares, se considera un muro en suelo con un área transversal de 4,40 m 2 cuyas dimensiones son de 2 m x 2.20 m. El esquema básico del dimensionamiento del muro y las variables tenidas en cuenta se muestran en la siguiente figura:

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Figura 2. Corte longitudinal de reservorios

Figura 3. Esquema de empujes actuantes en el muro

Para proceder al diseño una vez conocida la topografía del sitio y la altura necesaria del muro de contención se debe realizar: -

Conocidas las propiedades del suelo y escogida la sección típica del muro, se deben calcular los empujes actuantes, su punto de aplicación y su dirección.

-

Calcular los factores de seguridad por deslizamiento (Cd) y volcamiento (Cv).

-

Si los factores de seguridad (Cd y Cv) no satisfacen los requerimientos establecidos en la Norma Sismorresistente Colombiana NSR-10, deben variarse las dimensiones supuestas y repetir el procedimiento.

Cálculo De Empujes Teniendo en cuenta el esquema anterior, se procede a calcular los empujes actuantes sobre la estructura, debido a que los empujes actuantes activos y pasivos son por efecto del agua, estos se calculan utilizando la siguiente ecuación:

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ℎ = ℎ =

Siendo

Ya el

1 2

∗  ∗  

peso específico del agua en T/m 3 y H la altura del muro en metros.

Peso Propio De La Estructura Conociendo la sección transversal del muro y el peso específico del material de construcción de este, el peso propio de la estructura se calcula de la siguiente manera:  =  ∗ 

Siendo en m2.

Ys el

peso específico del suelo en T/m 3 y As el área de la sección del muro

Posición De Resultantes Al conocer la sección transversal del muro, se requiere calcular el centro geométrico para los ejes X y Y , debido a que estos indican la posición en la cual actúan las fuerzas y momentos estabilizantes y desestabilizantes. Para esto, se utilizan las siguientes ecuaciones:  =

=

  2

= 1

  2

= 1.1 

Factores De Seguridad Indirectos Los factores de seguridad indirectos son los que certifican que la estructura en cuestión durante su etapa de servicio, aseguran que esta no se deslizará ni se volcará por acción de los empujes actuantes. Estos deben ser, como mínimo, los indicados en la tabla H.6.9-1 de la NSR-10.

Tabla 1. Factores de seguridad indirectos Condición

Factor De Seguridad

Deslizamiento (Cd) Volcamiento (Cv)

>1.05 ≥2.0

Fuente: NSR – 10

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Factor De Seguridad Al Desplazamiento (Cd) Se calcula en función de las fuerzas estabilizantes y desestabilizantes en la estructura. Estas se calculan de la siguiente manera:

Fuerza Estabilizante (Fest):  = ( ∗ ) + ℎ

Siendo U el coeficiente de rozamiento entre el suelo de fundación y la estructura, y P el peso propio de esta. Fuerza Desestabilizante (Fdes):  = ℎ

Por consiguiente, el factor de seguridad por deslizamiento se obtiene mediante la siguiente expresión:  =

 

> 1.05

Factor De Seguridad Al Volcamiento (Cv) Se calcula en función de los momentos estabilizantes y desestabilizantes o de volcamiento que actúan en la estructura. Estos se calculan de la siguiente manera: Momento Estabilizante (Mest):  = (  ∗ ) + (ℎ ∗ )

Siendo P el peso propio de la estructura, X y Y los centros de masa correspondientes a los ejes respectivos. Momento Desestabilizante o De Volcamiento (Mdes):  =  ∗ 

Finalmente, el factor de seguridad por volcamiento se calcula de la siguiente manera:

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 =

 

≥ 2.0

En la siguiente tabla se muestran las variables utilizadas en el diseño del muro y los resultados obtenidos para los factores de seguridad relacionados a este.

Tabla 2. Resultados generales de diseño y factores de seguridad VARIABLE

B H Ha Ys Ya Eah Eph U A P Fest Fdes Cd

X Y Mest Mdes Cv

DESCRIPCION

VALOR

Base muro (m) Altura muro (m) Nivel del agua (m) Peso específico suelo (T/m3) Peso específico agua (T/m3) Empuje activo horizontal (T/m) Empuje pasivo horizontal (T/m) Coeficiente Rozamiento Área sección muro (m2) Peso propio de la estructura (T/m) Fuerza estabilizante (T/m) Fuerza desestabilizante (T/m)

2.00 2.20 1.20 1.80 1.00 0.72 0.72 0.45 4.40 7.92 4.28 0.72

Coef. Seguridad al deslizamiento (>1.05)

5.95

Centroide X Centroide Y Momento estabilizante (T-m) Momento desestabilizante (T-m)

1.00 1.10 8.71 0.79

Coef. Seguridad al volcamiento (≥2)

11.00

Sistema De Control De Excesos El sistema de reservorios se puede observar en la siguiente figura.

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Figura 4. Vista en planta del sistema de reservorios

En el reservorio n°1 el cual se ubica al inicio del sistema, cuenta con un aliviadero tipo vertedero el cual elimina el exceso de agua y evita un desbordamiento del sistema. El sistema de reservorios maneja un nivel del agua de 1.2 m en sus tres reservorios y el vertedero de excesos se encuentra a un nivel de 1.8 m. Todos los reservorios se encuentran interconectados entre sí por tubería en PVC de 4” atravesando los muros divisorios para la recirculación del agua. Igualmente el sistema se relaciona con una sola tubería en PCV de 6” la cual limita la altura de la

lámina de agua en 1.2 m y elimina el excedente.

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Muro de Contencion Tipo Dique Para Reservorios

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