DISEÑO DE MURO CON CONTRAFUERTE

7/27/2019 DISEO DE MURO CON CONTRAFUERTE

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DATOS DEL SUELO

s = 3.00 kg/cm2 Esfuerzo admisible del suelo

= 0 Angulo de inclinacion del talud

f = 0.45 Coef. Friccion Deslizamiento

= 34 Ang. Friccion interna del suelo

s = 1900 kg/m3 Peso especifico del relleno

s = 1900 kg/m3 Peso especifico del suelo fundacion

= 32 Ang. Friccion interna del rellenoc = 0.25 kg/cm2 Del suelo de fundacin

MATERIALES DEL MURO

f'c = 210 kg/cm2

fy = 4200 kg/cm2

c = 2400 kg/m3

DATOS GENERAL

H = 7.10 m Altura total

Hp = 6.40 m Altura de pantalla

hs = 0.26 m Altura equivlente de s/c

s/c = 500 kg/m2 SobrecargaH fund: 1.10 m

recubri: 0.07 m

c = 0.25 m

F = 0.70 m 0.71 m

B = 4.00 m 2.84 m 4.97 m

P = 1.00 m 1.00 m 1.33 m

T = 2.30 m 2.30 m

e = 0.70 m 0.71 m

PRIMER CASO: EMPUJE DE TIERRA + SOBRECARGA

Brazo X Brazo Y Peso Peso*Brazo X Peso*Brazo Y

m m kg/m kg-m/m kg-m/m

1 2.00 0.35 6720.00 13440.00 2352.00

2 1.30 2.83 3456.00 4492.80 9792.00

3 1.58 3.90 3840.00 6048.00 14976.00

14016.00 23980.80 27120.00

Centro de Gravedad

Xcg = 1.71 m

Ycg = 1.93 m

Peso Total de la sobrecarga: 1275 kg/m2.73 m del punto "o"

Peso del Relleno Wr (sobre el taln )

Vr = 14.72 m3/m

Wr = 27968 kg/m

2.85 m del punto "o"

DISEO DE MURO DE CONTENCIN CON CONTRAFUERTES

Valores Intermedios

Figura

Aplicado a:

Aplicado a:


2/8

Coeficiente de empuje activo

Ka = 0.283 0.300

Empuje activo de la tierra: Ea

Ea = 14367 kg/m

2.37 m medido desde la base del muro

Empuje de la Sobrecarga: Es

Es = 1065 kg/m

3.55 m medido desde la base del muro

Empuje Total: Ea+s

Ea+s = 15432 kg/m

Resultante de las fuerzas verticales Rv:

Rv = p.p + Ws + Wr

Rv = 43259 kg/m

Fuerza de Roce Fr:

Fr = 24467 kg/m (c' = 0.5c)

FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL DESLIZAMIENTO FSd

FSd = Fr/Ea+s 1.59 1.5 OK

Momento de Volcamiento Mv

Mv = 37782 kg-m/m

Momento Estabiliznte Me

Me = 107164 kg-m/m

FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL VOLCAMIENTO FSv

FSv = Me/Mv 2.84 2 OK

Esfuerzo Admisible del Suelo de Fundacin

adm = 3.00 kg/cm2

Aplicado a:

Aplicado a:


3/8

Punto de Aplicacin de la Fuerza Resultante Xr

Xr = 1.60 m

Excentricidad de la Fuerza Resultante ex

ex = 0.40 m B/6 = 0.67 OK

Esta en el tercio central

Presion de Contacto Muro-Suelo de Fundacin

max = 1.72 kg/cm2 17241 kg/m2

min = 0.44 kg/cm2 4389 kg/m2

Cumplen las dimenciones dadas

Separacin entre contrafuertes (S).-

Se escoger un valor medio entre:

S = 2.31 m S = 2.37 m

S = 2.34 m = 3.00 m

Espesor del contrafuerte (ec).-

Su valor estar comprendido entre:

ec = 0.30 m

= 0.75 + 0.22 = /3

0.2 0.5


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3.- DISEO DE LA PANTALLA

Momentos

M1 = 0.46 W' M4 = 0.46 W'

M2 = 0.52 W' M5 = 0.66 W'

M3 = 0.73 W'

Cortantes

V1 = 1.35 W' V2 = 1.57 W'

Empuje por secciones

E1 = 6201.60 kg/m2 (h = i + j + k)

E2 = 4134.40 kg/m2 (h = j + k)

E3 = 2067.20 kg/m2 (h = k)

E4 = 0.00 kg/m2 (h = 0)

Presiones promedio en cada tramo de pantalla

Seccin 1: W'1 = 1033.60 kg/m/m W'1 = (E3+E4)/2

Seccin 2: W'2 = 3100.80 kg/m/m W'2 = (E2+E3)/2

Seccin 3: W'3 = 5168.00 kg/m/m W'3 = (E1+E2)/2

Seccin M1 M2 M3 M4 M5 V1 V2

(kg.m) (kg.m) (kg.m) (kg.m) (kg.m) (kg) (kg)

1 470.93 538.21 753.49 470.93 684.99 1395.36 1618.62

2 1412.80 1614.63 2260.48 1412.80 2054.98 4186.08 4855.85

3 2354.67 2691.05 3767.47 2354.67 3424.97 6976.80 8093.09

Se considera: Mmax = 3767.47 kg.m

Momentos y Cortantes

= 1.7


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Verificacin de corte

Vu (kg) Vc (kg)

Seccin 1: 6347.52 16647.33 Ok

Seccin 2: 11989.76 26439.88 Ok

Seccin 3: 14582.14 36232.43 Ok

Determinacin del refuerzo

M1 M2 M3 M4 M5

(kg.m) (kg.m) (kg.m) (kg.m) (kg.m)

470.93 538.21 753.49 470.93 684.99

As (cm2) 0.49 0.56 0.78 0.49 0.71

As.min (cm2) 8.50 8.50 8.50 8.50 8.50

1412.80 1614.63 2260.48 1412.80 2054.98

As (cm2) 0.93 1.06 1.48 0.93 1.35

As.min (cm2) 13.50 13.50 13.50 13.50 13.50

2354.67 2691.05 3767.47 2354.67 3424.97

As (cm2) 1.13 1.29 1.80 1.13 1.64

As.min (cm2) 18.50 18.50 18.50 18.50 18.50

Refuerzo por Temperatura (Acero Vertical)

Ast = 14.00 cm2

4.67 cm2

9.33 cm2

4.- DISEO DEL DEDO O PUNTAL1. Se considera como un voladizo empotrado en la pantalla

Se calcula los nuevos valores de qmax y qmin que son los calculados anteriormente

multiplicados por un factor de mayoracin de

cargas, (A1) y (A2) son las reas de los

tringulos correspondientes.

qmax = 29309 (kg/m2)

qmin = 7461 (kg/m2)

qm = 23847 (kg/m2)

A1 = 11923.64

A2 = 14654.74

As cara interior =

As cara exterior =

Seccin

1

2

3

Determinacin del Refuerzo Horizontal (Principal)

= 0.002

=

= 0.53 .


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Verificacin por Corte:

Vu = A1+A2

Vu = 26578.38

u = 44297 kg/m2 ...Ok (b = 1m, ancho de franja)

Momento en la Cara de la Pared:

(b = longitud del puntal)

Mu = 13744 kg-m

Clculo del Refuerzo por Flexin (Cara Inferior)

d = 60 cm

As = 6.13 cm2

Asmin = 20.00 cm2

As = 20.00 cm2

Acero por Temperatura

Ash = 14.00 cm2

As cara superior = 9.33 cm2

5.- DISEO DEL TALON1. El refuerzo principal se coloca paralelo a la pantalla

2. Por consiguiente el talon se modela estructuralmente como una losa apoyada en los contrafuertes.

3. El Reglamento del ACI permite considerar como carga muerta el peso del relleno y de la zapata para

el calculo de la presion en el terreno.

Los valores de (qm1) y (qm2) son los calculados

inicialmente (qmax) y (qmin), respectivamente,

multiplicados por un factor de mayoracin de cargas.

(WT)= Sumatoria del peso de las figuras 4, 5, y 6. (Del predimensionamiento)

qm1 = 24137 (kg/m2)

qm3 = 6144 (kg/m2)

qm2 = 16490 (kg/m2)

WT = 83904 (Kg)

Wt = 11592 (Kg)

u = 133694 (Kg)

= 3

+ 23

=

= +

=

.


7/8

Presin:

Pr = 19376 (kg/m2)

Momento en el Taln

w = 2886 (kg/m2) (W = Pr - qm2)

w = 13232 (kg/m2) (W = Pr - qm3)

M(+) = 8038 (Kg-m)

M(-) = 9646 (Kg-m) (Se trabajara con el mximo momento)

Refuerzo por Flexin (Paralelo a la Pantalla) Acero por Temperatura

d = 60 cm Ash = 14.00 cm2

As = 4.29 cm2 4.67 cm2

Asmin = 20.00 cm2

As = 20.00 cm2 (Superior e Inferior) 4.67 cm2

6.- DISEO DEL CONTRAFUERTE

Momento Flector:

Seccin Pr (kg/m2) h (m) F*h (kg) Y (m) M (kg-m)

1 2067.20 2.13 4704 1.07 5016

2 4134.40 2.13 18816 2.13 40132

3 6201.60 2.13 42336 3.20 135448

F (kg/m)

2205

8820

19845

Se elige el mayor "w"

As cara superior =

As cara inferior =

=

= + 3

3( + 2)

=

= +

= + +

= ( )


8/8

Diseo a Flexin:

Angulo Grados Radianes 1.23

Seccin b (m) d' (m) dc (cm) As (cm2) Asmin (cm

2)

1 0.77 0.72 65 2.06 6.51

2 1.53 1.44 137 7.91 13.73

3 2.30 2.16 209 17.69 20.94

7.- DISEO DE ARMADURA DE ANCLAJE HORIZONTAL PANTALLA - CONTRAFUERTES

Se calcula (Av1) para cada seccin, se divide a la mitad para las dos ramas y se toma el mayor

de los tres valores.

Av1 = 0.80 cm2

Av2 = 2.39 cm2

Av3 = 3.99 cm2

Esta rea se dividir a la mitad para cada lado del contrafuerte de la seccin respectiva.

S1 = 0.40 cm2

S2 = 1.20 cm2S3 = 1.99 cm2

Tomamos el mayor valor:

Av = 1.99 cm2

Del ACI art. 11.4.6.3 tenemos Acero minimo por Corte:

Av min = 6.09 cm2 7.50 cm2

Por lo tanto, Av = 7.50 cm2

Espaciamiento Mximo

Smax Espesor Contrafuerte

Smax 30 cm

8.- DISEO DE ARMADURA DE ANCLAJE VERTICAL CIMENTACION - CONTRAFUERTES

Donde (W) ser el mayor valor entre (Pr-qm2) y (Pr-qm3), y (Sn) la separacin entre contrafuertes.

R1 = 38584 kg

As1 = 10.21 cm2

70.23

= +

= 0.062

0.35

= 1.08

=

=

2

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