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VERIFICACIÓN DE VERIFICACIÓN MUROS DE CONTENCIÓN Docente Mg. Freddy M. Franco Alvarado A lvarado Asignatura Obras Hidraulicas Integrantes Arango Quispe Fredy Fredy Santillan Solano Anais Juliet Velasquez Pizango kennia Palmer Lozada Miguel Alexander Melendez Falcón Raphael Alexander Melgarejo Diaz Angeles
21 DE SEPTIEMBRE DE 2015
1. MARCO TEÓRICO 1.1 Definición Los muros de contención son un tipo de estructura rígida, destinada a contener algún material generalmente tierras, tiene diferente sección según el material a contener y también del material del cual están hechos. 1.2 Clasificación Cuando hay desniveles que cubrirlos tipos más usados son: a) En voladizo. b) De gravedad. c) Con contrafuertes. d) De sótano 1.2.1 Muros en voladizo El muro es un elemento en volado, libre en su parte superior y empotrado en su base o zapata. El empuje actuante es el empuje activo del terreno (Ka).en sentido contrario se tiene el empuje pasivo (Kp) y la fuerza de rozamiento que hay entre el terreno y la zapata.
1.2.2 Muros de gravedad Los muros de gravedad son muros en volado hechos con concreto ciclópeo o concreto simple. Al no tener fierro ni concreto de calidad, el espesor del muro es muy importante y variable. El talón ya no existe y la punta debe ser pequeña.
1.2.3 Muros con contrafuerte
Cuando los muros en voladizo tienen alturas superiores a 6m, se usan contrafuertes, con el objeto de cambiar el comportamiento del muro propiamente dicho y reducir el fierro y espesor del muro o pared. Los contrafuertes están escondidos en la tierra y unen al muro con el talón.
1.3 Dimensionamiento Para el dimensionamiento se tiene una serie de parámetros, que están sujetos a valores que son factores según la parte de la estructura a dimensionar, estos valores tiene un rango que sirven para hacer un pre-dimensionado.
1.4 Cálculo de empuje Se basa generalmente en la hipótesis de que existe rotación o traslación del elemento de contención para llegar a un estado de rotura. Esto se debe tener en cuenta en los casos en los que existan construcciones o servicios en su entorno. Los estados de empuje dependen del desplazamiento del terreno y son los siguientes: a) Empuje activo: cuando el elemento gira o se desplaza hacia el exterior bajo las presiones de relleno o la deformación de su cimentación hasta alcanzar condiciones de empuje mínimo.
b) Empuje pasivo: cuando el elemento de contención es comprimido contra el terreno por las cargas transmitidas por la estructura hasta alcanzar condiciones de máximo empuje. c) Empuje en reposo: cuando se produce un estado intermedio que es el correspondiente al estado tensional inicial del terreno. 1.5 Coeficiente de empuje activo (K A) y pasivo (K P) '
K a
ha
'
v '
K p
K a
hp ' v
K 0
1 sen 1 sen 1 sen 1 sen
tg 2 (45
tg 2 (45
2
2
)
)
1 N 1 K a
K p
1.6 Empujes del terreno sobre elemento de contención
1.7 Empujes del agua sobre elemento de contención
N
1.8 Empujes debido a sobre cargas
1.9 estabilización de muros Tres revisiones principales: a) Revisión de vuelco en la punta del muro. b) Revisión de falla por deslizamiento por la base del muro. c) Revisión de falla por capacidad portante de la base del muro. 1.9.1 REVISIÓN POR VUELCO
1.9.2 Revisión por deslizamiento
1.9.3 REVISIÓN POR CAPACIDAD PORTANTE
2. MURO DE CONTENCIÓN A VERIFICAR 2.1 Nombre INSTALACION DEL SERVICIO DE PROTECCION EN EL PSJE. ANTONIO RAYMONDI Y PSJE. PERÚ DEL COMITE 123 AMPLIACION -III SECTOR DEL EJE ZONAL INDEPENDENCIA, DISTRITO DE INDEPENDENCIA - LIMA – LIMA 2.2 Ubicación Comité 123 ampliación, eje zonal Independencia, distrito de Independencia, provincia, departamento y región Lima. Latitud: -11.988429, Longitud: -77.044895
2.3 Descripción La estructura tiene 55 ml de muro de contención de gravedad, con una altura promedio de entre 2.5 m y 4.5 m. El terreno sobre el cual se llevó a cabo la construcción de la estructura es semi rocoso, que está en la ladera de un cerro y se encuentra en condiciones accidentadas y con pendientes pronunciadas del lado transversal al muro. La piedra usada en la estructura ha sido pulida y perfilada de acuerdo a las condiciones establecidas en las especificaciones técnicas de tal manera que garantice su aplomo y su adherencia al mortero. La zapatas son construcciones de cimentación corrida con piedra grande, con mezcla C: H 1:10 +30% P.G. el cemente utilizado es tipo V cumple con las normas ASTM-C. Las juntas se rellenaron con asfalto y teknopor. 3. CÁLCULOS
= 2.00 ⁄ H = 3.00 m α
= 0º
Φ
= 32.00º
= 1.90 kg/cm²
MATERIAL DEL MURO =
2.30 ton/m³
f’c
= 100 kg/cm² + 75% P.G.
qt
= 0.50 ton/m² (Sobrecarga peatonal)
Pre-dimensionamiento. t = 0.13 x H = 0.13 x 3.50 = 0.455 m ≈ 0.50 m B = 0.50 x H = 0.50 x 3.50 = 1.75 m ≈ 1.80 m t = 0.04 x H = 0.04 x 3.50 = 0.14 m ≈ 0.20 m (de las medidas tomadas en ’
campo el t’ será 0.40 m)
Cálculo de empuje total.
=0° → = tan45° − ⁄2 =0.307 = [ × 2/2] × =2.00×3.50 ×0.307×0.5 → =
3.761 /
= ⁄3 = 3.50⁄3 =1.167 = ( × 1 × ) =0.50×3.00×0.307 → = 0.461 / = ⁄3+ = 3.00⁄3 + 0.5 = 1.50 = 3.761+ 0.461= 4.222 /
Momento volcador.
= 3.761×1.167+ 0.461×1.5 =5.081 −
Cálculo de los pesos.
= 0.40 × 3.00 × 1.00× 2.30 = 2.76 = 0.30 × 3.00 × 1.00 × 2.30⁄2 = 1.035 = 1.10 × 3.00 × 1.00 × 2.30⁄2 = 3.795 = 1.80 × 0.50 × 1.00 × 2.30 = 2.07 = 1.10 × 3.00 × 1.00 × 2.30⁄2 = 3.795 =13.55
= 0.50 = 0.20 =1.067 = 0.90 = 1.43
Momento estabilizador.
= 2.76×0.50 + 1.035×0.20 + 3.795×1.067 + 2.07×0.90 +3.795 ×1.43 =12.926 −
Verificación al vuelco.
= = 12.926 5.081 =2.420 >2.0 →
Verificación al deslizamiento.
=0.9× = 0.9 × 13.55 = 12.195 = ⁄ = 12.195⁄4.222 =2.888>1.5 →
= 2.1 ⁄ = − = 12.926−5.081 13.55 =0.579 = 2 − = 1.82 − 0.579 = 0.321 ≤ 6 → 0.321 ≥ 0.3 Verificación a la capacidad portante
En la ecuación:
×1+ 6 = 13550 ×1+ 6×0.321 = ×100 180×100 180 = 0.761 ⁄ < 2.10 ⁄ 4. CONCLUSIONES a) El pre-dimensionamiento fue hecho con los datos recogidos del campo y del expediente técnico. b) Los cálculos sobre la excentricidad son resultados encontrados inconformes y serviría de hincapié para saber que lo especificado en el expediente técnico con los datos en campo no coinciden en su totalidad. c) El presente trabajo en el apartado de los cálculos se verá algunas dimensiones que no coinciden con el expediente tecnico debido a que seguramente hubo cambios en la ejecución del proyecto o simplemente no se respetó el expediente técnico. d) Los cálculos se hicieron a mano.
5. RECOMENDACIONES El muro de contención a verificar resulto tener variaciones en las dimensiones según el expediente técnico, de esta forma l verificación resulto inconforme. Quedaron puntos a subsanar y se recomienda que en dicha estructura se haga un proyecto de mejoramiento de los muros de contención a gravedad.
6.
ANEXOS
