UNIVERSIDAD ALAS PERUANASFACULTAD DE INGENIERÍA

Y ARQUITECTURAESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA :MUROS EN VOLADIZO

MUROS EN VOLADIZO

Definición: El diseño de muro de concreto reforzado utiliza la acción de cantiliver

para retener la acción del viento detrás del muro asumiendo una ladera natural, la estabilidad de este muro es llevada a cabo parcialmente en la porción del talón de la base la altura apropiada para este tipo de muro es hasta de 7.50 metros.

DIMENSIONES DE LOS MUROS EN VOLADIZO

Las dimensiones del muro ordinario deben ser adecuadas para la estabilidad estructural y para satisfacer los reglamentos de construcción. BASE: La base del muro ordinario debe ser tan angosta como sea posible

por economía, pero al mismo tiempo tiene que ser lo suficientemente ancha para proporcionar la estabilidad adecuada.

La relación del ancho de la base a la altura del muro comúnmente varia de 0.4 a 0.65 la relación mas pequeña resulta adecuada si la base esta apoyada en un suelo firme

Las dimensiones de la base deberán ser de tal manera que la resultante de las cargas verticales caigan dentro del tercio medio.

Si resultante cae fuera de este rango, las presiones en la cimentación serán muy excesivas y únicamente una parte de la cimentación podrá ser efectiva.

Si este muro esta situado de manera que la saliente del talón del parámetro frontal el muro este aproximadamente a 1/3 del ancho de la base comúnmente queda dentro del intervalo de 1/12 a 1/10 de la altura del muro

DIMENSIONES DE LOS MUROS EN VOLADIZO

MURO VERTICAL: El espesor del muro vertical deberá ser suficiente par resistir con seguridad las fuerzas cortantes y los momentos debido a las presiones (tierra o viento) contra el respaldo del muro.

El espesor en la corona del muro debe ser lo suficientemente grande para permitir fácilmente el colado del concreto

El ancho de la punta del muro generalmente no podrá ser mayor de 200mm(reglamento ACI)

La sección critica por corte y momento esta en la unión del muro vertical con la base.

Se da un aumento en el espesor 2% a 6% de altura De 1/12 a 1/10 de altura total del muro.

PRESION VERTICAL CONTRA LA BASE: Comúnmente se supone que la presión contra la base de un muro varía

en forma plana, la resultante de todas las fuerzas que obran en el material de apoyo al nivel de la base.

En muros ordinarios apoyados en suelos, la resultante correspondiente a las cargas no multiplicadas por coeficiente de corrección debe cortar a la base dentro del tercio medio. Por tanto toda el área que esta debajo de la base esta teóricamente sujeto a compresión.

La excentricidad de la fuerza resultante media respecto al centro de la base, no debe exceder de 1/6 del ancho.

La presión máxima no bebe exceder a la presión admisible en el suelo Uno de los dos criterios comúnmente controla el ancho de la base.

FUERZAS QUE RESISTAN EL DESLIZAMIENTO

La resistencia al esfuerzo cortante el esfuerzo cortante entre la base y el suelo depende mucho de la naturaleza de este, si la superficie contacto entre el concreto y el suelo es rugoso, podrá contarse con que se desarrolle la resistencia máxima del suelo al esfuerzo cortante.

Esfuerzo cortante entre la base y el suelo, derivada en su mayor parte de la fricción interna.

Si el factor de seguridad contra el deslizamiento es menor que 1.5 debe modificarse el proyecto.

Puede aumentarse la resistencia al deslizamiento usando u dentellón que se incrusta en el suelo, debajo de la base, para aumentar la superficie de deslizamiento.

ESTABILIDAD DEL MURO El muro al diseñarse debe satisfacer dos requisitos casi independientes para

proveer una estabilidad adecuada contra falla por volteo y asentamiento excesivo, la presión en la base no debe exceder a la capacidad de carga admisible del suelo, además la estructura en conjunto debe tener un factor de seguridad adecuada contra el deslizamiento.

En caso de no tener perdida de suelo en la cimentación en el diseño se podrá usar la presión pasiva en esta zona como una resistencia al deslizamiento

El terreno generalmente se compacta antes de que sea colada la cimentación, sin embargo el concreto majado siempre se adhiere al suelo.

La cohesión puede destruirse considerablemente afinando y humedeciendo, de ahí que los valores de 0.50c a 0.75c sean los más apropiados.

El factor de seguridad contra el deslizamiento debe ser al menos 1.5 para rellenos no cohesivos y 2.0 para rellenos cohesivos

FUERZAS QUE INTERVIENEN PARA EL DISEÑO DE MURO EN CANTILIVER

EL PESO PROPIO DEL MURO: Esta fuerza que actúe de centro de gravedad de la sección, puede calcularse cómodamente subdividiendo dicha sección en área parcial de cálculo sencillo.

EL EMPUJE DEL VIENTO: La acción del viento contra el respaldo del muro con su correspondiente intensidad y distribución.

LA COMPONENTE NORMAL DE LAS PRESIONES EN LA CIMENTACION: Usualmente se considera a la presión en la cimentación como linealmente distribuida a lo largo de la línea, dando lugar a un diagrama trapecial.

LAS SUBPRESIONES: Cuando el drenaje bajo el muro no es correcto o ha sufrido desperfectos, puede almacenarse agua en aquella zona, si la cementación es impermeable, el agua puede fluir a lo lardo de ella emergiendo a la superficie del suelo.

IMPACTO DE FUERZAS: Ciertas causas externas, tales como movimientos de vehículos y otras puedan producir impacto sobre el muro.

LOS TEMBLORES: El efecto de los movimientos sísmicos puede ser el aumentar momentáneamente la presión lateral contra el muro, el efecto no suele ser de gran consideración.

JUNTAS EN MUROSLas juntas podrán construirse dentro de un muro entre colados sucesivos de concreto, ambos vertical y horizontal, este tipo de junta llamado junta de construcción o junta fría, juntas de contracción en intervalos verticales, de tal manera que cuando

existen una gran reducción en los esfuerzos de tensión, de puede evitar el desprendimiento del concreto,

juntas de expansión son juntas verticales que separan completamente dos porciones de muro.

a. el acero de refuerzo es generalmente continuo a través de todas las juntas para mantener el alineamiento horizontal y vertical, cuando el acero corre a través de la junta, un extremo de todas las barras en un lado de la junta se engrasan o se revisten de tal manera, al no estar ligados, pueden ocurrir las expansiones de diseño,

b. consolidación y asentamiento diferenciales, los muros largos deberán tener juntas de contracción en intervalos de 8 a 10 mts

c. las juntas de expansión vertical podrán además colocarse de 18 a 30 mts de separación

FACTORES QUE CAUSARIAN FALLAS EN EL MURO

El total de la pared y el cimiento deben satisfacer condiciones de estabilidad.

La gravedad del cargado del cimiento podrá ser un poco pequeño, grande o algún valor intermedio comparado con e4l cargado lateral y el momento.

El tipo de muro a diseñarse es la condición normal de pared en voladizo, proveyendo gran cargado al cimiento debido al propio peso del muro y la presión del viento, pero con tal cargado actuando hacia una excentricidad contrabalanceada.

Desde el centroide por lo tanto reduciendo el momento de volcamiento

FACTORES QUE CAUSARIAN FALLAS EN EL MURO

VOLCAMIENTO: Podrá ocurrir debido al excesivo momento aplicado causado por la presión del viento.

La presión del suelo no debe exceder del factor de seguridad de presión del suelo

DESLIZAMIENTO: La inestabilidad a movimientos posteriores es debida a la insuficiente resistencia pasiva actuando junto con fricción de base en oposición al empuje total activo, unidad de longitud tomada debajo al nivel del lado de abajo de la base.

SECCION TRANSVERSAL: el método de refuerzo usado dependerá de los cálculos del diseño. Solo la cantidad mínima de barras necesitan ser suministradas para aguantar satisfactoriamente la temperatura del acero.

CARGAS EXCESIVAS: la introducción de una cimentación en la masa de terreno produce un nuevo conjunto de condiciones físicas. La subsiguiente adición de cargas durante la construcción y después de ella puede modificar las condiciones físicas y afectar la capacidad existente de carga.

SECUENCIA PARA EL DISEÑO DE UN MURO EN VOLADIZO

Se eligen las dimensiones provisionales para la estructura, se calcula el espesor “t” del muro, con el cortante de viga ancha tomándose la crítica en la unión con la base de la cimentación.

Se deberá utilizar la altura total del muro para estimar la magnitud de todas las fuerzas que obra arriba del lecho inferior de la base.

La excentricidad deberá ser e= L/6 la localización de este punto constituye la comprobación de la estabilidad del miro con relación al volteo.

Se calcula la capacidad de apoyo de la cimentación considerando que es una franja, de deberá usarse un factor de 1.0