Diseño de Muro de Encausamiento

AREA DE ESTUDIOS Y PROYECTOS EENOGRAE-MAIL: [email protected]: #980262225DIRECCION: CALLE SANTA ROSA # 592 - JAEN

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DISEÑO DEL MURO DE CONCRETO ARMADO

Pes = 1.00 t/m3 Peso específico del material de relleno

Pec = 2.40 t/m3 Peso específico del concreto armadoF'c = 210 kg/cm2 Resistencia del concreto

Fy = 4200 kg/cm2 Límite de fluencia del acero

f = 8 Ángulo de fricción interna

f = 0.42 Coeficiente de rozamiento

Qs = 7.70 t/m² Capacidad portante bruta del suelo

Hc = 1.20 m Profundidad de cimentación

FSD= 1.50 Factor de seguridad al deslizamiento

FSV= 1.75 Factor de seguridad al volteo

L = 10.00 m Longitud de muro a construir

H/24 0.17 m 0.30

3.60 3.60

0.70

0.40

0.30 3.55

4.55

B H/2 OK

Empuje : E

PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE HUAMBOS - CHOTA - CAJAMARCA”

1.- DATOS

2.- ESTABILIDAD DEL MURO

B/3

B= (0.40 - 0.70) H

≥

H/10 - H/12 DEDO TALÓN

PANTALLA

PUNTERA TALÓN

PANTALLA

h'=

≥


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Altura del relleno : h = 3.60 mCoeficiente de presión activa : Ka = (1 - sen f)/(1 + sen f) =


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DISEÑO DEL MURO DE CONCRETO ARMADO 4.90 Tn

Momento al volcamiento : Mv

Subpresión:

y = h / 3 = 1.20 m

Ma = E * y = 5.88 t-m/m

Muv = 1,70 * Ma = 9.99 t-m/m

Dimensionamiento de la pantalla

t1 = 0.30 m

Mu = 9.99 t-m/m

Cuantía = 0.0040 (cuantía asumida)

b = 100 cm

d = 0.26 m

t2 = 0.31 m

Adoptamost = 0.30 m

4.00 Comprobación al esfuerzo cortante : Vu:

h ' = 3.20 m

E ' = 3.87 Tn

0.40 Eu = 1,70 * E '

Eu = 6.58 Tn

Peralte: d = 20 cm

Vu = Eu / ( 0,85 * b * d ) =

Vu <3.87 <



E = Ka * gs * h2 / 2 =

Sp = gW

* (H - franco) * B/2 =

V adm = 0,53 ( f 'c )1/2 =

H =

h' =


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0.756 EL ESPESOR t ES CORRECTO


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Momento resistente : Mr0.30

7.96 t/m

3.60

0.70

(cuantía asumida)

0.40

A

0.30

4.55

SECCCIÓN PESO

t

W1 4.37W2 2.59

W3 0.00

W4 0.00

W5 12.78W = 19.74

3.87 kg/cm2

FACTOR DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO

7.68 kg/cm2FSD = f * ( W ) / E =

V adm7.68 FSD



* (H - franco) * B/2 =

DEDO

W2

W4

W3

W1

Sp


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1.693EL ESPESOR t ES CORRECTO


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FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO

FSV = Mr / Mv =

FSV 8.10

POSICIÓN DE LA RESULTANTE

4.00

2 * B / 3

3.03

y

0.40

3.55 PRESIONES DEL SUELO

s1 = W / B * ( 1 + 6 * e / B ) =

BRAZO-A MOMENTO s2 = W / B * ( 1 - 6 * e / B ) =

m t-m

2.28 9.940.85 2.20

1.00 0.00 0.41

1.00 0.00

2.78 35.46Mr = 47.60

2FSD = f * ( W ) / E = 1.69

>= 1.50



XA = ( Mr - Mv ) / W =

Excentricidad : e = B / 2 - XA

=

h =

E

W4

W5

1 +


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>= 1.50O.K.


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FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLTEO

FSV = Mr / Mv = 8.10

>= 1.75>= 1.75

O.K.

2.33 m

>= >= B / 3

>= 2.33 >= 1.52O.K.

-0.05 m

e <= B / 6 3.60

-0.05 <= 0.76

Existen solo esfuerzos de compresión

s1 = W / B * ( 1 + 6 * e / B ) = 0.41 kg/cm2

s2 = W / B * ( 1 - 6 * e / B ) = 0.46 kg/cm2

A Empuje horizontal en cada sección : F = p * hi / 20.46

19.742.33

fuerzas cuyos brazos,corresponden a los centro de gravedad de los triángulos

0.43 kg/cm2 0.27 kg/cm2 de presiones, son : y = hi / 3

1.5s1 < ss0.27 0.77

O.K.



3.- DISEÑO DE LA PANTALLA

Presiones en la base : p = Ka * gs * hi

= ( Mr - Mv ) / W =

XA

Excentricidad : e = B / 2 - XA

=

admisible =

1 =


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p1 = 2.72 T/m2p2 = 1.81 T/m2

p3 = 0.91 T/m2

0.30

1.20

1.20

3.60

1.20

0.30

Empuje horizontal en cada sección : F = p * hi / 2

F1 = 4.90 Tn

F2 = 4.35 Tn

F3 = 1.09 Tn

fuerzas cuyos brazos,corresponden a los centro de gravedad de los triángulos

de presiones, son : y = hi / 3

y1 = 1.20 my2 = 0.80 my3 = 0.40 m


DISEÑO DE LA PANTALLA

Presiones en la base : p = Ka * gs * hi

1

2

33

p3

p2

p1

F1

F3

F2


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Momentos flectores en cada sección : M = Fi * yi

M1 = 5.88 t-m/m

M2 = 3.48 t-m/m

M3 = 0.44 t-m/m

ARMADURA POR FLEXIÓN

Sección 1 :

Mu = 587600.77 Kg-cm

b * d = 100 10

As = 20.51

As min = ( 14 / fy ) * b * d = 3.33

As min = 0.0018*b*d = 1.80

por lo tanto : As1 = 20.51

Sección 2 :

Mu = 348207.87 Kg-cm

b * d = 100 20

As = 4.74

As min = ( 14 / fy ) * b * d = 6.67

0.0018*b*d = 3.60


Sección 3 :

Mu = 43525.98 Kg-cm

b * d = 100 25


cm2

As = r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d

cm2

cm2

cm2

cm2

cm2


cm2

cm2

cm2

cm2

cm2


x

x

xx


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As = 0.46 cm2


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As min = ( 14 / fy ) * b * d = 8.33

0.0018*b*d = 4.50


DISTRIBUCIÓN DE ACERO

Sección 1 :

As1 = 20.51 cm2

Usar acero

Sección 2 :

As1 = 6.67 cm2

Usar acero

Lado Vertical de la Pantalla (Cara Exterior) :

As' = 2/3 x As1

As' = 4.67 cm2

Usar acero

Lado Vertical de la Pantalla (Cara Interior) :As' = 2/3 x As1 As' = 4.67 cm2

Usar acero

ARMADURA POR TEMPERATURA

Ast = 0,0025 * b * tm = 7.50 cm2Cara exterior : As = 2 / 3* Ast =

Usar acero 1/2''

Cara interior : As = 2 / 3 * Ast =Usar acero 1/2"

Usar acero 1/2"

ALTURA DE CORTE PARA Mu/2

0.99 m1.24 m Tomaremos:

PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE HUAMBOS - CHOTA - CAJAMARCA”

cm2

HC =HC =

@

@

@

@

� −∛((3 _�=�_�� 〖 �〗 )/(1.7 _�� 〖��〗 _ ) _ (�� (��) )) �� +�_��

@


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PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE HUAMBOS - CHOTA - CAJAMARCA”


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DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE

Esfuerzo de aplastamiento : fa

Suponemos:

fa = 1,70 * F1 / ( 0,70 * b * m ) =

1/2" 0.06 m fa adm = 0,85 * 0,70 * f 'c =

1/2" 0.10 m fa

29.73

El valor adoptado de m es correcto

Longitud de la llave de corte : L

As1 ' = As1 - As2 ' = 13.84 cm2

1/2" 0.19 m

1/2" 20.00 m Adoptamos : L =

DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE EN FUNCION DEL SUELO

1/2" 0.27 m

1/2" 25.00 m

1/2" 0.27 m 0.02 m

1/2" 0.25 m

5.00 cm2 0.10

0.30 m

5.00 cm20.30 m

0.30 m DETERMINACION DE LA BASE: Calculo del Tacón

0.75

1.25 m



cm2

cm2

L >= 1,70 * F1 / ( 0,85 * b * 0,53 * f 'c1/2 ) =

Ept =

HC =

@

@

@

@

@

@

@ @

@

@

� −∛((3 _�=�_�� 〖 �〗 )/(1.7 _�� 〖��〗 _ ) _ (�� (��) )) �� +�_��

� =1/2._�� .[(ℎ^′ )^2−ℎ^′2 ].(1 )/� +� +��(1 )−��

@

@

@ @ @


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DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE

Esfuerzo de aplastamiento : fa

m = 4.0 cm

fa = 1,70 * F1 / ( 0,70 * b * m ) = 29.73 kg/cm2

fa adm = 0,85 * 0,70 * f 'c = 124.95 kg/cm2

< fa adm

< 124.95

El valor adoptado de m es correcto

12.75 cm

20 cm

DISEÑO DE LA LLAVE DE CORTE EN FUNCION DEL SUELO

m0.10 0.10

0.30

DETERMINACION DE LA BASE: Calculo del Tacón

m

0.20 3.60

4.55



L >= 1,70 * F1 / ( 0,85 * b * 0,53 * f 'c1/2 ) =

L =

L =

� =1/2._�� .[(ℎ^′ )^2−ℎ^′2 ].(1 )/� +� +��(1 )−��


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0.40

0.70 0.30 3.55

4.55

0.46

0.41

s3 = 0.41

s4 = 0.42

Momento flector : Mf

0.10 t-m/m

Mu = 1.25 * Mf = 0.13 t-m/m

REFUERZO VERTICAL

ARMADURA PRINCIPAL EN LA BASE (cara interior)

Muv = 12992.67 kg-cm/cmt2 = 30.00 cm

d = 18.73 cm

b = 100 cm

Momento resistente de la sección : Mr

Ru = 0.54

b = 100 cm

18.73 cm

0.19 t-m/m


4.- DISEÑO DE LA BASE

t/m2

t/m2

Mf = Lpunte2 / 6 * ( 2 * s1 + s3 ) =

kg/cm2

dzapata =

Mr = Ru * b * d2 =


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Mu ≤ Mr0.13 ≤ 0.19 O.K.


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Verificación del peralte por Corte

0.49 t

Vu = V / ( 0,85 * b * d ) = 0.31

7.68Vu < V adm

0.31 < 7.68 O.K.

ARMADURA POR FLEXIÓN

Mu = 12992.67 Kg-cm

b * d = 100 30

As = 11.46As min = ( 14 / fy ) * b * d = 10.00

As min = ( 0.0018 ) * b * d = 5.40

Cara superior As = 9.58

Usar acero 5/8" 0.21 m


Cara inferior Usar acero 5/8" 0.30 mUsar acero 5/8" 0.30 m


Ast = 0,0020 * b * t = 8.00

Cara superior : As = 2 / 3* Ast = 5.33



Cara inferior : As = 2 / 3 * Ast = 5.33

Usar acero 1/2" 0.24 mUsar acero 1/2" 0.25 m

0.40

3.55


V = ( s1 + s3 ) / 2 * Ldedo * 1,70 =

kg/cm2

V adm = 0,53 ( f 'c )1/2 = kg/cm2

cm2


cm2

cm2

cm2

cm2

cm2

cm2

cm2

x

@

Ws + Wpp

@

@

@ @

@

@

@

@ @

@

@ @

@


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0.42

0.58

Diagrama de presiones netas últimas :

5.80

Peso del suelo : Ws = W4 / Ltalón * 1,40 =

Ws + Wpp = 6.38

DISEÑO A FLEXIÓN

Momento flector : Mf

36.28

Peralte mínimo : d

Mu = 3627803.68 kg-cm

Ru = 0.54

b = 100 cm

27.20 cm

d adoptado > d calculado37.00 > 27.20

El espesor adoptado es correcto

Peralte necesario por Corte

20.48

31.36

d adoptado > d calculado32.21 > 31.36

PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE HUAMBOS - CHOTA - CAJAMARCA”

Peso propio del puntal : Wpp = t * gh * 1,40 =

t/m2

Mf = Ltalón2 / 6 * ( 2 * s2 ' + s4 ') =

kg/cm2

d = [ Muv / ( 0,90 * Ru * b ) ]1/2 =

V = ( s2 ' + s4 ' ) / 2 * Ltalón * 1,7 =

d = V / ( 0,85 * b * 0,53 * f 'c1/2 ) =

'=

'


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PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - PROYECTO: “MEJORAMIENTO DELSERVICIO DE AGUA PARA EL SISTEMA DE RIEGO TRANCA EL COLOCHE. LOCALIDAD DE HUAMBOS - DISTRITO DE HUAMBOS - CHOTA - CAJAMARCA”

El espesor adoptado es correcto


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0.46 ARMADURA POR FLEXIÓN

Mu = 3627803.68 Kg-cm

0.65 b * d = 100 32

As = 34.05

5.74

As min = ( 14 / fy ) * b * d =

1.34 As min = ( 0.0018 ) * b * d =

5.04 por lo tanto : As = 16.88 cm2Cara superior Usar acero 3/4"

Usar acero 3/4"

Cara inferior Usar acero 3/4"

Usar acero 3/4"


t-m/m Ast = 0,0020 * b * t = 7.20

Cara superior e Inferior: As = 2 / 3* Ast =

Usar acero 1/2"

Usar acero 1/2"

LONGITUD DE DESARROLLO DE LAS VARILLAS : Ld

Área de la varilla : Ab = 2.99 cm2

Diámetro de la varilla : db =

t Ld mín = 0,0057 * db * fy * 1,40 =

cm Por tanto : Ld = 0.72 m

Tomar Ld = 0.75 m




cm2

t/m2

t/m2

Ld = 0,059 * Ab * fy * 1,40 / f 'c1/2 =

x

@

@

@

@

@

@

@

@

@ @


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10.74

5.84

0.17 m

0.20 m

0.24 m

0.25 m

4.80 cm2

0.26 m

0.25 m

LONGITUD DE DESARROLLO DE LAS VARILLAS : Ld

71.60 cm

12.7 mm

42.57 cm


cm2

r b d = {[ 1 - (1 - 2,36 * Mu/(0,9 * b * d2 * f 'c))1/2 ]/1,18 * f 'c/fy }*b*d

cm2

cm2

cm2

@

@

@

@

@

@

@

@

@

@


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