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7/22/2019 Informe Muro Berlins.docx

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INFORME

DE

EDIFICACION

MURO BERLINS

Alumnos : Marcelo Alvarado

Sergio Hernndez

Asignatura : Edificacin

Docente : Francisco Vsquez


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INTRODUCCION

Dado a que la estructura que vamos a estudiar estn destinadas a

contrarrestar la presin que ejerce una masa de suelo, es importante que se

expongan las teoras que han sido desarrolladas para estudiar este fenmeno, sinembargo sabiendo que el fin de este informe no es el estudio del fenmeno de

empujes de tierra en s, sino que analizar constructivamente los mtodos para

contrarrestarlo, se expondr solo la teora mas importante.

Cuando se carecen de los medios para realizar pantallas de hormign

armado (de pilotes hormigonados in situ o muros pantalla) y las condiciones de

calidad de suelo lo permiten, debemos buscar alternativas para darle solucin

nuestro problema.

Es aqu en donde aparece una solucin, de complejidad menor respecto de

los sistemas anteriormente descritos, pero por esta razn, con campo de

aplicabilidad mucho ms limitado, debido a las falencias que presenta la

simplicidad de su diseo. Es por ello que expondremos la solucin de Muro tipo

Berlins, que es aplicable cuando se conjugan situaciones favorables para su

ejecucin.

Esta tcnica fue desarrollada por los alemanes a comienzos de los aos

1930-1940. Dicha prctica an no posee estudios acabados respecto al

comportamiento de dicha metodologa de trabajo en nuestro pas, es importante

conocer cmo 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. Adems, revisar si los parmetros geotcnicos del suelo

tienen o no incidencia en cuanto al clculo final del muro berlins.


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MURO BERLINS

Esta tcnica consiste en fabricar un muro de contencin mediante el

hincado de perfiles H, luego a medida que avanza en la excavacin masiva se

instalan tablones entre perfiles los que van bajando a medida que avanza laexcavacin.

Para mantener la estabilidad del muro se debe anclar ya sea con anclajes

de barra o cables. Esta solucin es particularmente til en terrenos arenosos o de

baja cohesin con ausencia de bolones.

Las vigas de acero de ala ancha se utilizan como pilote-soleras, tambin es

posible la utilizacin de tuberas 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

instalacin.

Debido a que el muro Berlins es una tcnica muy utilizada hoy en da en

algunas ciudades de Chile, se considera importante investigar el comportamiento

de dicha estructura de entibacin.


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El trabajo consta del estudio de tres configuraciones de muro distintas en su

geometra, usando un muro sin anclajes, otro con un anclaje y por ltimo uno con

dos anclajes. Dichos modelos se sometieron a distintos cambios en sus

parmetros geotcnicos, tales como: el ngulo de friccin interna del suelo y la

cohesin, adems de cambios geomtricos como la distancia de separacin entre

perfiles de acero, el ngulo de inclinacin del o los anclajes y cambios de

materiales como tipo de perfiles de acero. La idea de variar dichos parmetros

geotcnicos es demostrar la sensibilidad que puede llegar a poseer el diseo del

muro Berlins ante una pequea variacin de alguno de los parmetros

geotcnicos, lo que puede conllevar a realizar diseos sobredimensionados o lo

que es peor an, subdimensionar estructuras de contencin lo que puede inducir

un peligro altsimo, por cuanto esta situacin pone en riesgo no slo la integridad

de la obra y estructuras vecinas sino tambin la vida de la personas.

Se ha logrado concluir que el parmetro ms influyente en el diseo final

del muro berlins es el ngulo de friccin interna del suelo, el cual tiene la mayor

incidencia en el total de parmetros estudiados en esta memoria (tipo de perfil a

utilizar, longitud de enterramiento del perfil, desplazamientos horizontales

mximos, longitud y carga de anclajes y espesor de ademes de madera

utilizados).


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TIPOS DE MURO BERLINES.


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PROCESO CONSTRUCTIVO

El proceso constructivo es sencillo y lgico producto de la simplicidad del

sistema y se puede describir mediante el siguiente mtodo

TRAZADO EN PLANTA

Se trazan en terreno las posiciones indicadas en el diseo para los perfiles,

todo esto se ejecuta antes de realizar la excavacin y con la ayuda de

equipamiento debidamente calibrado y certificado.

HINCADO DE LOS PERFILES

Una vez marcada sobre el terreno la posicin 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, preocupndoseconstantemente, a medida que se avanza en el hincado, de la verticalidad de los

elementos.

La capacidad que deber tener este equipo depende directamente de la

calidad del suelo donde se emplazara el muro berlins y de la profundidad de

hincado que se alcanzara en el terreno. En esta parte del proceso se debern

hincar la totalidad de los perfiles que conformaran el muro.

EXCAVACION Y COLOCACION DE TABLONES

Luego de hincados los perfiles se debe comenzar la excavacin, 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

avanza en la excavacin y perfilado se van colocando los tablones entre las alas

de los perfiles H (o alternativamente en la parte frontal). La programacin de la

secuencia entre faenas de avance en la excavacin y colocacin de los tablones la

entrega el diseo y esta condicionado directamente a las presiones de tierra que

se van generando al avanzar hacia estratos ms profundos. Esta secuencia se

debe realizar cuidando la estabilidad del muro en construccin.

Se avanzara as progresivamente hasta llegar a la cota de excavacin

proyectada.


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COLOCACION DE TABLONES

COLOCACION DE ELEMENTOS DE APOYO

Estos elementos de apoyo consisten en anclajes colocados directamente a

los perfiles H. La consideracin de estos anclajes depende de la profundidad que

se requiera en la excavacin y se van colocando a medida que se profundiza la

excavacin.

Adicionalmente, cuando se consideran anclajes, los perfiles H son unidos

mediante vigas de madera o metlicas, logrando as un trabajo de contencin en

conjunto de todos los perfiles.


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DISEO

Debido a que la metodologa que se utiliza para determinar las

caractersticas de los elementos constituyentes de un Muro Berlins presenta

diferencias respecto de los sistemas de contencin anteriormente descritos

(Capitulo II, Estructuras de contencin), nos es pertinente dedicar unas lneas a la

descripcin de la metodologa.

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 redistribucin de la presin lateral resulta de los siguientes factores:

En el proceso constructivo el suelo se remueve antes de colocar el

tabln, por lo que se permite deformacin lateral en las soleras,

concentrando carga.

2) Las soleras son ms rgidas que los tablones. Al continuar la

excavacin las soleras atraen carga y los tablones relevan carga al

deflactarse. La Figura presenta la redistribucin de presin debido a

la accin de arco.


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ESPESORES DE TABLONES

El espesor mayor para la luz libre de 2,4 m. est asociado con cortes ms

profundos de 10 m. o en suelos que tienen caractersticas menos favorables al

efecto de arco, tal como arenas saturadas con cohesin.

Los pilotes-solera (o perfiles H) deben disearse 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 as, existe

riesgo de ocurrir asentamiento y desplazamiento lateral. Una consideracin de

diseo asociada es la adecuada resistencia proporcionada por la presin de tierra

pasiva en el lado interior de la solera por debajo de la excavacin.

Un procedimiento para mejorar la capacidad portante y la resistencia lateral

es empotrar la porcin inferior

PRECAUCIONES

1) NIVEL FEATICO Y AGUAS SUPERFICIALES

Cuando existe preocupacin sobre desplazamientos del terreno circundante

a la excavacin, es crtico tener un control adecuado sobre el nivel fretico y el

agua superficial. Debe asegurarse que el agua de escorrenta no entra a la

excavacin, si esto ocurre, existe el peligro serio de producirse un lavado del suelo

detrs de los tablones.

Luz Libre 1,8 m 2,4 m

Espesor de Tabln 3 pulgadas 3 a 4 pulgadas


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En material granular con nivel fretico, un corte vertical por debajo del nivel

fretico conducir a que el material se deslice conforme el agua fluye hacia la

excavacin. Se necesitan medidas de prevencin apropiadas para deprimir el nivel

fretico antes de ejecutar las excavaciones, de manera de prevenir que el agua

salga por la cara de la excavacin llevndose el contenido fino del suelo. Las

medidas incluyen la instalacin de sumideros dentro de la excavacin y mantener

una berma con pendiente

Solucin tipo de agotamiento del nivel fretico para Muro Berlins

Donde se colocan los tablones. Otras tcnicas de estabilizacin como

congelamiento e inyecciones tambin pueden ser empleadas.

Algunas situaciones difciles son:

1) Suelos ligeramente cohesivos (arenas arcillosas y limos) que drenan

lentamente y tienden a correrse al ser expuestos.


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2) Justamente sobre la parte superior de una capa impermeable infrayacente

dentro de la profundidad de excavacin. En esta zona existe una pequea carga,

de modo que el agua tiende a fluir por un perodo de tiempo largo.

2) ZONA EXCAVADA DETRS DEL MURO

El espacio que ha sido excavado en exceso detrs 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

preocupacin sobre infiltracin, el suelo puede mezclarse con cemento y ser

colocado seco. Tambin 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

excepcin de arcillas muy blandas y suelos sueltos o dilatantes de baja plasticidad

bajo el nivel fretico. El requisito de efectuar depresin del nivel fretico y la

posibilidad de prdida de terreno, puede eliminar la practicabilidad de este sistema

en muchos casos, especialmente cuando existen estructuras adyacentes a la

excavacin.

La alternativa de bombeo continuo, o mtodo impermeable como

tablestacado metlico o pantallas de concreto tambin influenciarn la decisin de

utilizar el sistema de muros con soleras y tablones.

Si no existen requerimientos especiales en el mtodo constructivo debido a las

condiciones imperantes en el sitio, el mtodo de muros con soleras y tablones es

el ms econmico.


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4) DESPLAZAMIENTOS

La causa ms severa de desplazamiento es la prdida de material por

superficie y nivel fretico o por flujo continuo de material que se desliza, como

limos o arenas arcillosas saturadas.

Las fuentes adicionales de desplazamiento son deflexin de los tablones,

sobre excavado y relleno inapropiado en la parte posterior de los tablones, o

procedimientos inapropiados durante la pre-excavacin de las soleras.

En base a casos publicados en la literatura, puede concluirse que para

muros tipo Berlins bien construidos e instalados en condiciones apropiadas del

suelo, los desplazamientos son mnimos. Es ms, estos desplazamientos no son

muy distintos de los desplazamientos que se esperaran en muros ms rgidos,

como pantallas de hormign.

5) HINCADO DE LOS PERFILES

Una vez marcada sobre el terreno la posicin 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, preocupndose

constantemente, a medida que se avanza en el hincado, de la verticalidad de los

elementos.

La capacidad que deber tener este equipo depende directamente de la

calidad del suelo donde se emplazara el muro berlins y de la profundidad de

hincado que se alcanzara en el terreno. En esta parte del proceso se debern

hincar la totalidad de los perfiles que conformaran el muro.


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TRABAS PARA TABLONES

Se compone de una chapa gancho, de 10 mm de espesor, ejecucin segn

empleo indicado bajo 01 / 02 /03, un perfil en U 100 x 300 mm con 2 agujeros

alargados y cua, carga adm. 30 kN, galvanizadas en caliente


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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.

ETAPAS DE EJECUCION DE UN MURO BERLINES


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PASO 1 HINCADO DEL PERFIL

PASO 2 INSTALACION DE TABLONES


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PASO 3 PORFORACION Y COLOCACION DE ANCLAJES


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PASO 4 INSTALACION Y VIGAS DE AMARRE


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PASO 5 TENSADO DE ANCLAJES


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PASO 6 TRMINO DE LA OBRA


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CONCLUSION.

Respecto del anlisis efectuado podemos llegar fcilmente a la conclusin,

ya que se expone la solucin ms conveniente de ejecucin para terrenos con

poca cohesin.

El muro berlins se presenta como la alternativa ms conveniente, sin

embargo, de acuerdo a las caractersticas del suelo, podemos encontrarnos con

algunos inconvenientes en el proceso de ejecucin de este tipo de muro de

contencin. El muro tipo berlins al constituirse su pared de tablones, presenta

una baja resistencia al paso del agua, ya que el agua eventualmente podra

escurrir a travs de estos. Esta situacin puede causar socavamientos en la parte

anterior del muro, ya que el agua que se filtre por ese sector puede llevarse

consigo el material fino constituyente del suelo.

Otro inconveniente que se analiza tiene que ver con la esbeltez de los

perfiles HN. Es sabido que todas las fuerzas horizontales producidas por el

empuje del suelo se descargan tributariamente en los perfiles a travs de los

tablones instalados entre las alas de estos perfiles. Teniendo en cuenta esta

situacin se proyectan lneas de anclaje que requieren una fuerza mayor a la que

tal vez el suelo pueda permitir, pudindose producir eventualmente una

inestabilidad del muro y por ende problemas con la verticalidad del mismo.

Deformada tpica de los perfiles HN de un muro tipo berlins

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