DISEÑO DE MUROS EN VOLADIZO

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  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

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    DATOS DEL SUELO

    s = 4.50 kg/cm2 Esfuerzo admisible del suelo

    = 0 Angulo de inclinacion del talud

    f = 0.39 Coef. Friccion Deslizamiento

    = 34 Ang. Friccion interna del suelo

    s = 1900 kg/m3 Peso especifico del relleno

    s = 1850 kg/m3 Peso especifico del suelo fundacion = 32 Ang. Friccion interna del relleno

    c = 0.25 kg/cm2 Del suelo de fundacin

    MATERIALES DEL MURO

    f'c = 210 kg/cm2

    fy = 4200 kg/cm2

    c = 2500 kg/m3

    DATOS GENERAL

    H = 6.00 m Altura total

    Hp = 5.40 m Altura de pantalla

    hs = 0.60 m Altura equivlente de s/cs/c = 1140 kg/m2 Sobrecarga

    H fundacin: 1.20 m

    c = 0.30 m

    F = 0.60 m 0.60 m

    B = 3.60 m 2.40 m 4.20 m

    P = 1.00 m 0.90 m 1.20 m

    T = 2.00 m 2.00 m

    e = 0.60 m 0.60 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 1.80 0.30 5400.00 9720.00 1620.00

    2 1.20 2.40 2025.00 2430.00 4860.00

    3 1.45 3.30 4050.00 5872.50 13365.00

    11475.00 18022.50 19845.00

    Centro de Gravedad

    Xcg = 1.57 m

    Ycg = 1.73 m

    Peso Total de la sobrecarga: 2622 kg/m

    Aplicado a: 2.45 m del punto "o"

    DISEO DE MURO DE CONTENCIN EN VOLADIZO CON DENTELLN

    Figura

    Valores Intermedios

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    Peso del Relleno Wr (sobre el taln )

    Vr = 10.80 m3/m

    Wr = 20520 kg/m

    Aplicado a: 2.60 m del punto "o"

    Coeficiente de empuje activo

    Ka = 0.283 0.283

    Empuje activo de la tierra: Ea

    Ea = 9679 kg/m

    Aplicado a: 2.00 m medido desde la base del muro

    Empuje de la Sobrecarga: Es

    Es = 1936 kg/m

    Aplicado a: 3.00 m medido desde la base del muro

    Empuje Total: Ea+s

    Ea+s = 11614 kg/m

    Resultnte de las fuerzas verticales Rv:

    Rv = p.p + Ws + Wr

    Rv = 34617 kg/m

    Fuerza de Roce Fr:

    Fr = 18001 kg/m (c' = 0.5c)

    FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL DESLIZAMIENTO FSd

    FSd = Fr/Ea+s 1.55 1.5 OK

    Momento de Volcamiento Mv

    Mv = 25164 kg-m/m

    Momento Estabiliznte Me

    Me = 77798 kg-m/m

    FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL VOLCAMIENTO FSv

    FSv = Me/Mv 3.09 2 OK

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    Esfuerzo Admisible del Suelo de Fundacin

    adm = 4.50 kg/cm2

    Punto de Aplicacin de la Fuerza Resultante Xr

    Xr = 1.52 m

    Excentricidad de la Fuerza Resultante ex

    ex = 0.28 m B/6 = 0.6 OK

    Esta en el tercio central

    Presion de Contacto Muro-Suelo de Fundacin

    max = 1.41 kg/cm2

    min = 0.51 kg/cm2

    Cumplen las dimenciones dadas

    SEGUNDO CASO: EMPUJE DE TIERRA + SISMO

    Ao = Aceleracin del suelo

    Ao = 0.30g

    Coeficiente Sismico Horizontal Csh

    Csh = 0.15g

    Coeficiente Sismico Verticl Csv

    Csv = 0.11g

    = 9.51

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    Fuerza Sismica del Peso Propio Fspp: ubicada en el centro de gravedad del muro

    Fspp = 1721 kg/m

    Coeficiente de Presion Dinamica Activa Kas: Para:

    = 0

    - = 24.49 OK

    : angulo de friccin relleno-muro

    = 22.67

    = 90

    = 34

    Kas = 0.369

    Incremento Dinamico del empuje activo de la tierra DEa

    DEa = 2634 kg/m

    Aplicado a: 4.00 m desde la base del muro

    Empuje Total Ea+

    Ea+ = 14034 kg/m

    Resultante de las Fuerzas verticales RvRv = 31995 kg/m

    Fuerza de Roce Fr

    Fr = 16978 kg/m

    FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL DESLIZAMIENTO FSd

    FSd = 1.21 1.5 MAL

    Si no cumple se tendr que aumentar la base o colocar un dentellon de pie bajo la pantalla,

    para aprovechar el empuje pasivo

    Altura de Dentellon H/6 = 0.60 m 0.60 m

    Ancho de Dentellon H/6 = 0.60 m 0.60 m

    Coeficiente de Empuje Pasivo

    Kp = 3.255

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    Presin Pasiva Superior en Dentellon

    ps = 7225 kg/m2

    Presin Pasiva Inferior en Dentellon

    pi = 10838 kg/m2

    Empuje Pasivo Actuando Sobre Dentellon

    Ep = 5419 kg/m

    Fuerza de Roce Fr

    Fr = 22397 kg/m

    FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL DESLIZAMIENTO FSd

    FSd = 1.60 1.5 OK

    Momento de Volcamiento Mv

    Mv = 32871 kg-m/m

    Momento Estabiliznte Me

    Me = 71375 kg-m/m

    FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL VOLCAMIENTO FSv

    FSv = 2.17 2 OK

    Esfuerzo Admisible del Suelo de Fundacin

    adm = 4.50 kg/cm2

    Punto de Aplicacin de la Fuerza Resultante Xr

    Xr = 1.20 m

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    Excentricidad de la Fuerza Resultante ex

    ex = 0.60 m B/6 = 0.6 OK

    Esta en el tercio central

    Presion de Contacto Muro-Suelo de Fundacin

    max = 1.77 kg/cm2

    min = 0.01 kg/cm2

    Cumplen las dimenciones dadas

    Dimensiones Definitivas del Muro en Voladizo

    c = 0.30 m

    F = 0.60 m

    P = 1.00 m

    T = 2.00 m

    B = 3.60 m

    Hp = 5.40 m

    e = 0.60 m

    Ad = 0.60 m

    Hd = 0.60 m

    H = 6.00 m

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    1. DISEO DE LA BASE

    Determinacin de las Solicitaciones de Corte y Flexin mxima en la base

    CASO 1: Puntera (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 1-1)

    Peso propio: Wpp = 1500 kg Por metro lineal de muro (hacia abajo)

    Brazo del peso propio: bpp = 0.50 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 12851 kg Por metro lineal de muro (hacia arriba)

    Fuerza Cortante Resultante en la Puntera V1-1

    11351 (hacia arriba)

    Dividiendo el diagrama de presion trapezoidal:

    Rtriangulo: 1244 kg b triangulo: 0.67 m

    Rrectangulo: 11607 kg b rectangulo: 0.5 m

    Momento en la Seccin 1-1 (Horario Positivo)M1-1 = (Rxb)triangulo + (Rxb)rectangulo - Wpp.bpp = 5883 kg-m

    CASO 1: Talon (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 2-2)

    Peso propio: Wpp = 3000 kg

    Brazo del peso propio: bpp = 1.00 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 15250 kg (hacia arriba)

    Peso del Relleno: Wr = 20520 kg

    Brazo del Relleno: br = 1.00 m

    Peso de la Sobrecarga: Ws = 2280 kg

    Brazo de la sobrecarga: bs = 1.00 m

    V1-1 = Rs1 - Wpp =

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    Fuerza Cortante Resultante en el taln V2-2

    V2-2 = Rs1 - Wpp - Wr - Ws = -10550 kg (hacia abajo)

    Rtriangulo: 4978 kg b triangulo: 0.67 m

    Rrectangulo: 10272 kg b rectangulo: 1 m

    Momento en la Seccin 2-2 (Horario Positivo)

    M2-2= -(Rxb)triangulo - (Rxb)rectangulo + Wpp.bpp + Wr.br + Ws.bs = 12210 kg-m

    CASO 2: Puntera (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 1-1)

    Peso propio: Wpp = 1500 kg

    Brazo del peso propio: bpp = 0.50 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 15270 kg (hacia arriba)

    Fuerza Cortante Resultante en la Puntera V1-1

    V1-1 = 13770 kg (hacia arriba)

    Rtriangulo: 2455 kg b triangulo: 0.67 m

    Rrectangulo: 12815 kg b rectangulo: 0.5 m

    Momento en la Seccin 1-1

    M1-1 = 7294 kg-m

    CASO 2: Talon (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 2-2)

    Peso propio: Wpp = 3000 kg

    Brazo del peso propio: bpp = 1.00 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 9920 kg (hacia arriba)

    Peso del Relleno: Wr = 20520 kg

    Brazo del Relleno: br = 1.00 m

    Fuerza Cortante Resultante en el taln V2-2

    V2-2 = -13600 kg (hacia abajo)

    R triangulo: 9819 kg b triangulo: 0.67 m

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    Momento en la Seccin 2-2

    M2-2 = 16974 kg-m

    Por lo tanto las fuerzas cortantes y momentos flectores quedan de la siguiente manera:

    V1-1 = 11351 kg Puntera M1-1 = 5883 kg-m Puntera

    V2-2 = -10550 kg Taln M2-2 = 12210 kg-m Taln

    V1-1 = 13770 kg Puntera M1-1 = 7294 kg-m Puntera

    V2-2 = -13600 kg Taln M2-2 = 16974 kg-m Taln

    Empuje Estatico Activo: Ea = 9679 kg/m

    Incremento Dinamico del Empuje Activo: DEa = 2634 kg/m

    Fuerza Sismica del Peso Propio: Fspp = 1721 kg/m

    Empuje Total: Ea+ = 14034 kg/m

    Factor de Mayoracin de carga ponderado para el casi ssmico:

    F.C. u = 1.414

    DISEO DE LA ZAPATA POR CORTE

    Corte Mximo: Vmax = 13770 kg

    Corte ltimo Mximo: Vu = 19467 kg

    d = 52.50 cm (peralte)

    Corte Mximo Resistente del Concreto

    Vc = 40322 kg 40322 kg 25957 kg OK

    DISEO DE LA ZAPATA POR FLEXION

    Asmin = 0,0018.b.t Asmin = 10.80 cm2

    d1 = 52.50 cm d2 = 55.00 cm

    Momento Ultimo en la Puntera:

    Mu = 10312 kg-m

    Momento Ultimo en el Taln:

    Mu = 23998 kg-m

    CASO 1

    CASO 2

    FACTORES DE MAYORACION DE CARGAS

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    Verificacion del espesor de zapata:

    52.50 cm 25.92 cm OK

    Acero Requerido en la Puntera:

    f'c = 210 kg/cm2

    fy = 4200 kg/cm2

    d = 52.50 cm

    Mu = 1031215 kg-cm

    b = 100

    As = 5.26 cm2 a = 1.24 cm

    As requerido = 10.80 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 8.1 S = 11.9

    Asb = 1.33 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Acero Requerido en el Taln:

    f'c = 210 kg/cm2

    fy = 4200 kg/cm2

    d = 55.00 cm

    Mu = 2399775 kg-cm

    b = 100

    As = 11.84 cm2 a = 2.79 cm

    As requerido = 11.84 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 8.9 S = 10.7

    Asb = 1.33 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Acero Perpendicular al acero principal:

    As = 7.20 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 5.4 S = 19.2

    Asb = 1.33 cm2 S = 20

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    (Acero de Montaje = 0.0012bt)

    bf

    fA

    ac

    ys

    '85,0 2adf

    MA

    y

    u

    s

    2

    1

    zB r

    SN v

    bf

    fAa

    c

    ys

    '

    85,0 2

    adf

    MA

    y

    us

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

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    2. DISEO DE LA PANTALLA

    CASO 1: Empuje de la tierra + Sobrecarga

    Empuje activo de la tierra Ea:

    Ea = 268.9y2 kg/m

    Aplicado a y/3 hacia arriba

    Empuje de la sobrecarga Es:

    Es = 322.6y kg/m

    Empuje Total Ea+s:

    Ea+s = 268.9y2 + 322.6y

    Momento Total Ma+s:

    Ma+s = 89.62y3 + 161.31y2

    CASO 2: Empuje de tierra + Sismo

    Empuje activo de la tierra Ea:

    Ea = 268.9y2 kg/m

    Aplicado a y/3 hacia arriba

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    Incremento Dinamico del empuje activo de la tierra DEa

    DEa = 73.18 y2

    Aplcado a 2/3y hacia arriba

    Fuerza Sismica del Peso Propio Fspp:

    triangulo: 10.42 y2

    rectangulo: 112.50 y

    Empuje Total Ea+:

    Ea+s = 352.45y2 + 112.5y

    Momento Total Ma+:

    Ma+ = 141.87y3 + 56.25y2

    CASO 1: Empuje de la tierra + Sobrecarga

    Corte Ultimo Vu: Vu = 430.16y2 + 516.192y

    Momento Ultimo Mu: Mu = 143.392y3 + 258.096y2

    CASO 2: Empuje de tierra + Sismo

    Corte Ultimo Vu: Vu = 498.28y2 + 159.05y

    Momento Ultimo Mu: Mu = 200.57y3 + 79.53y2

    y (m) Vu (kg) Mu (kg-m) Vu (kg) Mu (kg-m) Vu (kg) Mu (kg-m)

    1 946.35 401.49 657.33 280.10 946.35 401.49

    2 2753.02 2179.52 2311.22 1922.68 2753.02 2179.52

    3 5420.02 6194.45 4961.67 6131.16 5420.02 6194.45

    4 8947.33 13306.62 8608.68 14108.96 8947.33 14108.96

    5 13334.96 24376.40 13252.25 27059.50 13334.96 27059.50

    5.4 15330.90 30105.16 15388.71 33901.65 15388.71 33901.65

    Espesor de la PantallaF(y) = 0.056y + 30 (cm)

    Peralte de la Pantalla

    d(y) = F(y)-5 (cm)

    Corte Mximo Resistente del Concreto

    Vc = 576.03d(y)

    Solicitaciones Ultimas de Corte y Momento

    CASO 1 CASO 2 SOLICITACIONES MXIMAS

    = 0.85 0.53 ()

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    Acero de Refuerzo Mnimo

    Asmin = 0.18F(y)

    y Vu Mu F(y) d(y) Vc Asmin As

    (m) (kg) (kg-m) (cm) (cm) (kg) (cm2/m) (cm2/m)

    1 946.35 401.49 35.6 30.6 17600.98 6.40 0.35

    2 2753.02 2179.52 41.1 36.1 20801.16 7.40 1.60

    3 5420.02 6194.45 46.7 41.7 24001.34 8.40 3.93

    4 8947.33 14108.96 52.2 47.2 27201.52 9.40 7.91

    5 13334.96 27059.50 57.8 52.8 30401.70 10.40 13.57

    5.4 15388.71 33901.65 60.0 55.0 31681.77 10.80 16.31

    Si bien no requiere refuerzo por corte, se recomienda ponerle un acero minimo por cortante:

    N8: [email protected] m

    Verificacin del espesor de la pantalla

    = 30.81

    F = 35.81 < 60.0 OK

    Acero Vertical en la Pantalla: Cara Interior en contacto con la tierra

    Parte Superior hasta el requerido como acero mnimo 9.40 cm2

    Refuerzo asu N 16 N varillas: 4.7 S = 23.1

    Asb = 2.01 cm2 S = 25

    Por lo tanto se usar: N16: [email protected] m

    Parte Inferior hasta antes del acero mnimo 16.31 cm2

    Refuerzo asu N 16 N varillas: 8.1 S = 11.9

    Asb = 2.01 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N16: [email protected] m

    Acero Vertical en la Pantalla: Cara Exterior

    As = 7.20 cm2 3*e = 180 cm

    15 cm

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 5.4 S = 19.2

    Asb = 1.33 cm2 S = 20

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    S

    (Acero de Montaje = 0.0012bt)

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB rS

    N v

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    Acero Horizontal: En la Corona (parte Superior)

    Cara Exterior:

    Asmin = 10.00 cm2

    Ase = 6.67 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 8.5 S = 11.4

    Asb = 0.79 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Cara Interior:

    Asi = 3.33 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 4.2 S = 26.2

    Asb = 0.79 cm2 S = 25

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Acero Horizontal: Tramo Inferior de la Pantalla

    Cara Exterior:

    Asmin = 12.00 cm2

    Ase = 8.00 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 10.2 S = 9.3

    Asb = 0.79 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Cara Interior:

    Asi = 4.00 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 5.1 S = 20.8Asb = 0.79 cm2 S = 20

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Asi = Asmin - Ase

    Asi = Asmin - Ase

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

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    15/35

    N10: [email protected] m N10: [email protected] m

    N13: [email protected] m N16: [email protected] m

    N16: [email protected] m

    N10: [email protected] m

    N10: [email protected] m

    N13: [email protected] m

    N 10: [email protected] m

    N 10: [email protected] m

    N13: [email protected] m

    Estribos del dentellon N13: [email protected] m

    DETALLE FINAL DE LA ARMADURA DEL MURO DE CONTENCION

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    16/35

    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 relleno

    c = 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 Sobrecarga

    H fundacin: 1.10 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/m

    Aplicado a: 2.73 m del punto "o"

    DISEO DE MURO DE CONTENCIN EN VOLADIZO

    Figura

    Valores Intermedios

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    17/35

    Peso del Relleno Wr (sobre el taln )

    Vr = 14.72 m3/m

    Wr = 27968 kg/m

    Aplicado a: 2.85 m del punto "o"

    Coeficiente de empuje activo

    Ka = 0.283 0.300

    Empuje activo de la tierra: Ea

    Ea = 14367 kg/mAplicado a: 2.37 m medido desde la base del muro

    Empuje de la Sobrecarga: Es

    Es = 1065 kg/m

    Aplicado a: 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

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    18/35

    Esfuerzo Admisible del Suelo de Fundacin

    adm = 3.00 kg/cm2

    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

    min = 0.44 kg/cm2

    Cumplen las dimenciones dadas

    Dimensiones Definitivas del Muro en Voladizo

    c = 0.25 m

    F = 0.70 m

    P = 1.00 m

    T = 2.30 m

    B = 4.00 m

    Hp = 6.40 m

    e = 0.70 m

    H = 7.10 m

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    19/35

    DISEO DE LA BASE

    Determinacin de las Solicitaciones de Corte y Flexin mxima en la base

    CASO 1: Puntera (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 1-1)

    Peso propio: Wpp = 1680 kg

    Brazo del peso propio: bpp = 0.50 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 15634 kg (hacia arriba)

    Fuerza Cortante Resultante en la Puntera V1-1

    13954 (hacia arriba)

    Dividiendo el diagrama de presion trapezoidal:

    Rtriangulo: 1607 kg b triangulo: 0.67 m

    Rrectangulo: 14028 kg b rectangulo: 0.5 m

    Momento en la Seccin 1-1 (Horario Positivo)

    M1-1 = (Rxb)triangulo + (Rxb)rectangulo - Wpp.bpp = 7245 kg-m

    V1-1 = Rs1 - Wpp =

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    20/35

    CASO 1: Talon (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 2-2)

    Peso propio: Wpp = 3864 kg

    Brazo del peso propio: bpp = 1.15 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 18592 kg (hacia arriba)

    Peso del Relleno: Wr = 27968 kg

    Brazo del Relleno: br = 1.15 m

    Peso de la Sobrecarga: Ws = 1150 kg

    Brazo de la sobrecarga: bs = 1.15 m

    Fuerza Cortante Resultante en el taln V2-2

    V2-2 = Rs1 - Wpp - Wr - Ws = -14390 kg (hacia abajo)

    Rtriangulo: 8499 kg b triangulo: 0.77 m

    Rrectangulo: 10094 kg b rectangulo: 1.15 m

    Momento en la Seccin 2-2 (Horario Positivo)

    M2-2= -(Rxb)triangulo - (Rxb)rectangulo + Wpp.bpp + Wr.br + Ws.bs = 19806 kg-m

    Por lo tanto las fuerzas cortantes y momentos flectores quedan de la siguiente manera:

    V1-1 = 13954 kg Puntera M1-1 = 7245 kg-m Puntera

    V2-2 = -14390 kg Taln M2-2 = 19806 kg-m Taln

    DISEO DE LA ZAPATA POR CORTE

    Corte Mximo: Vmax = 14390 kg

    Corte ltimo Mximo: Vu = 14390 kg

    d = 62.50 cm (peralte)

    Corte Mximo Resistente del Concreto

    Vc = 48003 kg 48003 kg 19186 kg OK

    CASO 1

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    21/35

    DISEO DE LA ZAPATA POR FLEXION

    Asmin = 0,0018.b.t Asmin = 12.60 cm2

    d1 = 62.50 cm d2 = 65.00 cm

    Momento Ultimo en la Puntera:

    Mu = 7245 kg-m

    Momento Ultimo en el Taln:Mu = 19806 kg-m

    Verificacion del espesor de zapata:

    62.50 cm 23.55 cm OK

    Acero Requerido en la Puntera:

    f'c = 210 kg/cm2

    fy = 4200 kg/cm2

    d = 62.50 cm

    Mu = 724493 kg-cmb = 100

    As = 3.08 cm2 a = 0.73 cm

    As requerido = 12.60 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 9.5 S = 10.0

    Asb = 1.33 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Acero Requerido en el Taln:

    f'c = 210 kg/cm2

    fy = 4200 kg/cm2

    d = 65.00 cmMu = 1980582 kg-cm

    b = 100

    As = 8.18 cm2 a = 1.93 cm

    As requerido = 12.60 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 9.5 S = 10.0

    Asb = 1.33 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Acero Perpendicular al acero principal:

    As = 8.40 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 6.3 S = 16.0

    Asb = 1.33 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    (Acero de Montaje = 0.0012bt)

    bf

    fAa

    c

    ys

    '

    85,0 2

    adf

    MA

    y

    us

    2

    1

    zB r

    SN v

    bf

    fAa

    c

    ys

    '

    85,0 2adfM

    A

    y

    us

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    22/35

    DISEO DE LA PANTALLA

    CASO 1: Empuje de la tierra + Sobrecarga

    Empuje activo de la tierra Ea:

    Ea = 285.0y2 kg/m

    Aplicado a y/3 hacia arriba

    Empuje de la sobrecarga Es:

    Es = 150.0y kg/m

    Empuje Total Ea+s:

    Ea+s = 285.0y2 + 150.0y

    Momento Total Ma+s:

    Ma+s = 95y3 + 75y2

    CASO 1: Empuje de la tierra + Sobrecarga

    Corte Ultimo Vu: Vu = 456y2 + 240y

    Momento Ultimo Mu: Mu = 152y3 + 120y2

    y (m) Vu (kg) Mu (kg-m)

    1 696.00 272.00

    2 2304.00 1696.00

    3 4824.00 5184.00

    4 8256.00 11648.00

    5 12600.00 22000.00

    5.4 14592.96 27433.73

    Solicitaciones Ultimas de Corte y Momento

    SOLICITACIONES MXIMAS

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    23/35

    Espesor de la Pantalla

    F(y) = 0.07y + 25 (cm)

    Peralte de la Pantalla

    d(y) = F(y)-5 (cm)

    Corte Mximo Resistente del Concreto

    Vc = 576.03d(y)

    Acero de Refuerzo Mnimo

    Asmin = 0.18F(y)

    y Vu Mu F(y) d(y) Vc Asmin As

    (m) (kg) (kg-m) (cm) (cm) (kg) (cm2/m) (cm2/m)

    1 696.00 272.00 32.0 27.0 15570.87 5.77 0.27

    2 2304.00 1696.00 39.1 34.1 19621.10 7.03 1.32

    3 4824.00 5184.00 46.1 41.1 23671.32 8.30 3.34

    4 8256.00 11648.00 53.1 48.1 27721.55 9.56 6.40

    5 12600.00 22000.00 60.2 55.2 31771.78 10.83 10.55

    5.4 14592.96 27433.73 63.0 58.0 33391.87 11.33 12.52

    Si bien no requiere refuerzo por corte, se recomienda ponerle un acero minimo por cortante:

    N8: [email protected] m

    Verificacin del espesor de la pantalla

    = 27.71

    F = 32.71 < 63.0 OK

    Acero en la Pantalla: Cara Interior en contacto con la tierra

    Parte Superior hasta el requerido como acero mnimo 7.03 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 5.3 S = 19.8

    Asb = 1.33 cm2 S = 20

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Parte Inferior hasta antes del acero mnimo 6.40 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 4.8 S = 22.2Asb = 1.33 cm2 S = 20

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    = 0.85 0.53 ()

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    24/35

    Acero en la Pantalla: Cara Exterior

    Asmin = 8.40 cm2 3*e = 210 cm

    15 cm

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 6.3 S = 16.0

    Asb = 1.33 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Acero Horizontal: En la Corona (parte Superior)

    Cara Exterior:

    Asmin = 11.00 cm2

    Ase = 7.33 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 9.3 S = 10.2

    Asb = 0.79 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Cara Interior:

    Asi = 3.67 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 4.7 S = 23.2

    Asb = 0.79 cm2 S = 25

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Acero Horizontal: Tramo Inferior de la Pantalla

    Cara Exterior:

    Asmin = 14.00 cm2Ase = 9.33 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 11.9 S = 7.8

    Asb = 0.79 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Cara Interior:

    Asi = 4.67 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 5.9 S = 17.2Asb = 0.79 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    S

    Asi = Asmin - Ase

    Asi = Asmin - Ase

    (Acero de Montaje = 0.0012bt)

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    25/35

    N10: [email protected] m N10: [email protected] m

    N13: [email protected] m N13: [email protected] m

    N13: [email protected] m

    N10: [email protected] m

    N10: [email protected] m

    N13: [email protected] m

    N 10: [email protected] m

    N 10: [email protected] m

    N13: [email protected] m

    DETALLE FINAL DE LA ARMADURA DEL MURO DE CONTENCION

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    26/35

    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 relleno

    c = 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 Sobrecarga

    H fundacin: 1.10 m

    c = 0.25 m

    F = 0.70 m 0.71 m

    B = 3.80 m 2.84 m 4.97 m

    P = 1.00 m 0.95 m 1.27 m

    T = 2.10 m 2.10 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 1.90 0.35 6384.00 12129.60 2234.40

    2 1.40 2.83 3456.00 4838.40 9792.00

    3 1.13 3.90 3840.00 4320.00 14976.00

    13680.00 21288.00 27002.40

    Centro de Gravedad

    Xcg = 1.56 m

    Ycg = 1.97 m

    Peso Total de la sobrecarga: 1400 kg/m

    Aplicado a: 2.40 m del punto "o"

    DISEO DE MURO DE CONTENCIN EN VOLADIZO

    Figura

    Valores Intermedios

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    27/35

    Peso del Relleno Wr (sobre el taln )

    Vr = 14.88 m3/m

    Wr = 28272 kg/m

    Aplicado a: 2.63 m del punto "o"

    Coeficiente de empuje activo

    Ka = 0.283 0.300

    Empuje activo de la tierra: Ea

    Ea = 14367 kg/mAplicado a: 2.37 m medido desde la base del muro

    Empuje de la Sobrecarga: Es

    Es = 1065 kg/m

    Aplicado a: 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 = 43352 kg/m

    Fuerza de Roce Fr:

    Fr = 24258 kg/m (c' = 0.5c)

    FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL DESLIZAMIENTO FSd

    FSd = Fr/Ea+s 1.57 1.5 OK

    Momento de Volcamiento Mv

    Mv = 37782 kg-m/m

    Momento Estabiliznte Me

    Me = 99113 kg-m/m

    FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA EL VOLCAMIENTO FSv

    FSv = Me/Mv 2.62 2 OK

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    28/35

    Esfuerzo Admisible del Suelo de Fundacin

    adm = 3.00 kg/cm2

    Punto de Aplicacin de la Fuerza Resultante Xr

    Xr = 1.41 m

    Excentricidad de la Fuerza Resultante ex

    ex = 0.49 m B/6 = 0.63 OK

    Esta en el tercio central

    Presion de Contacto Muro-Suelo de Fundacin

    max = 2.02 kg/cm2

    min = 0.27 kg/cm2

    Cumplen las dimenciones dadas

    Dimensiones Definitivas del Muro en Voladizo

    c = 0.25 m

    F = 0.70 m

    P = 1.00 m

    T = 2.10 m

    B = 3.80 m

    Hp = 6.40 m

    e = 0.70 m

    H = 7.10 m

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    29/35

    DISEO DE LA BASE

    Determinacin de las Solicitaciones de Corte y Flexin mxima en la base

    CASO 1: Puntera (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 1-1)

    Peso propio: Wpp = 1680 kg

    Brazo del peso propio: bpp = 0.50 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 17850 kg (hacia arriba)

    Fuerza Cortante Resultante en la Puntera V1-1

    16170 (hacia arriba)

    Dividiendo el diagrama de presion trapezoidal:

    Rtriangulo: 2300 kg b triangulo: 0.67 m

    Rrectangulo: 15549 kg b rectangulo: 0.5 m

    Momento en la Seccin 1-1 (Horario Positivo)

    M1-1 = (Rxb)triangulo + (Rxb)rectangulo - Wpp.bpp = 8468 kg-m

    V1-1 = Rs1 - Wpp =

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    30/35

    CASO 1: Talon (fuerzas y brazos respecto a la seccin critica 2-2)

    Peso propio: Wpp = 3528 kg

    Brazo del peso propio: bpp = 1.05 m

    Reaccin del Suelo: Rs1 = 15745 kg (hacia arriba)

    Peso del Relleno: Wr = 28272 kg

    Brazo del Relleno: br = 0.93 m

    Peso de la Sobrecarga: Ws = 1400 kg

    Brazo de la sobrecarga: bs = 0.70 m

    Fuerza Cortante Resultante en el taln V2-2

    V2-2 = Rs1 - Wpp - Wr - Ws = -17455 kg (hacia abajo)

    Rtriangulo: 10145 kg b triangulo: 0.70 m

    Rrectangulo: 5600 kg b rectangulo: 1.05 m

    Momento en la Seccin 2-2 (Horario Positivo)

    M2-2= -(Rxb)triangulo - (Rxb)rectangulo + Wpp.bpp + Wr.br + Ws.bs = 18105 kg-m

    Por lo tanto las fuerzas cortantes y momentos flectores quedan de la siguiente manera:

    V1-1 = 16170 kg Puntera M1-1 = 8468 kg-m Puntera

    V2-2 = -17455 kg Taln M2-2 = 18105 kg-m Taln

    DISEO DE LA ZAPATA POR CORTE

    Corte Mximo: Vmax = 17455 kg

    Corte ltimo Mximo: Vu = 17455 kg

    d = 62.50 cm (peralte)

    Corte Mximo Resistente del Concreto

    Vc = 48003 kg 48003 kg 23273 kg OK

    CASO 1

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    31/35

    DISEO DE LA ZAPATA POR FLEXION

    Asmin = 0,0018.b.t Asmin = 12.60 cm2

    d1 = 62.50 cm d2 = 65.00 cm

    Momento Ultimo en la Puntera:

    Mu = 8468 kg-m

    Momento Ultimo en el Taln:Mu = 18105 kg-m

    Verificacion del espesor de zapata:

    62.50 cm 22.51 cm OK

    Acero Requerido en la Puntera:

    f'c = 210 kg/cm2

    fy = 4200 kg/cm2

    d = 62.50 cm

    Mu = 846823 kg-cmb = 100

    As = 3.61 cm2 a = 0.85 cm

    As requerido = 12.60 cm2

    Refuerzo asu N 16 N varillas: 6.3 S = 16.1

    Asb = 2.01 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N16: [email protected] m

    Acero Requerido en el Taln:

    f'c = 210 kg/cm2

    fy = 4200 kg/cm2d = 65.00 cm

    Mu = 1810516 kg-cm

    b = 100

    As = 7.47 cm2 a = 1.76 cm

    As requerido = 12.60 cm2

    Refuerzo asu N 16 N varillas: 6.3 S = 16.1

    Asb = 2.01 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N16: [email protected] m

    Acero Perpendicular al acero principal:As = 8.40 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 6.3 S = 16.0

    Asb = 1.33 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    (Acero de Montaje = 0.0012bd)

    bf

    fAa

    c

    ys

    '

    85,0 2

    adf

    MA

    y

    us

    2

    1

    zB r

    SN v

    bffAac

    ys

    '

    85,0 2

    adf

    MA

    y

    us

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    32/35

    DISEO DE LA PANTALLA

    CASO 1: Empuje de la tierra + Sobrecarga

    Empuje activo de la tierra Ea:

    Ea = 285.0y2 kg/m

    Aplicado a y/3 hacia arriba

    Empuje de la sobrecarga Es:

    Es = 150.0y kg/m

    Empuje Total Ea+s:

    Ea+s = 285.0y2 + 150.0y

    Momento Total Ma+s:

    Ma+s = 95y3 + 75y2

    CASO 1: Empuje de la tierra + Sobrecarga

    Corte Ultimo Vu: Vu = 456y2 + 240y

    Momento Ultimo Mu: Mu = 152y3 + 120y2

    y (m) Vu (kg) Mu (kg-m)

    1 696.00 272.00

    2 2304.00 1696.00

    3 4824.00 5184.00

    4 8256.00 11648.00

    5 12600.00 22000.00

    6 17856.00 37152.00

    6.4 20213.76 44761.09

    Solicitaciones Ultimas de Corte y Momento

    SOLICITACIONES MXIMAS

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    33/35

    Espesor de la Pantalla

    F(y) = 0.07y + 25 (cm)

    Peralte de la Pantalla

    d(y) = F(y)-5 (cm)

    Corte Mximo Resistente del Concreto

    Vc = 652.84d(y)

    Acero de Refuerzo Mnimo

    Asmin = 0.18F(y)

    y Vu Mu F(y) d(y) Vc Asmin As

    (m) (kg) (kg-m) (cm) (cm) (kg) (cm2/m) (cm2/m)

    1 696.00 272.00 32.0 27.0 17646.99 5.77 0.27

    2 2304.00 1696.00 39.1 34.1 22237.24 7.03 1.32

    3 4824.00 5184.00 46.1 41.1 26827.50 8.30 3.34

    4 8256.00 11648.00 53.1 48.1 31417.76 9.56 6.40

    5 12600.00 22000.00 60.2 55.2 36008.01 10.83 10.55

    6 17856.00 37152.00 67.2 62.2 40598.27 12.09 15.81

    6.4 20213.76 44761.09 70.0 65.0 42434.37 12.60 18.22

    Si bien no requiere refuerzo por corte, se recomienda ponerle un acero minimo por cortante:

    N8: [email protected] m

    Verificacin del espesor de la pantalla

    = 32.25

    F = 37.25 < 67.2 OK

    Acero en la Pantalla: Cara Interior en contacto con la tierra

    Parte Superior hasta el requerido como acero mnimo 8.30 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 6.3 S = 16.2

    Asb = 1.33 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Parte Inferior hasta antes del acero mnimo 6.40 cm2

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 4.8 S = 22.2

    Asb = 1.33 cm2 S = 20

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    = 0.85 0.53 ()

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    34/35

    Acero en la Pantalla: Cara Exterior

    Asmin = 8.40 cm2 3*e = 210 cm

    15 cm

    Refuerzo asu N 13 N varillas: 6.3 S = 16.0

    Asb = 1.33 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N13: [email protected] m

    Acero Horizontal: En la Corona (parte Superior)

    Cara Exterior:

    Asmin = 11.00 cm2

    Ase = 7.33 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 9.3 S = 10.2

    Asb = 0.79 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Cara Interior:

    Asi = 3.67 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 4.7 S = 23.2

    Asb = 0.79 cm2 S = 25

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Acero Horizontal: Tramo Inferior de la Pantalla

    Cara Exterior:Asmin = 14.00 cm2

    Ase = 9.33 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 11.9 S = 7.8

    Asb = 0.79 cm2 S = 10

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    Cara Interior:

    Asi = 4.67 cm2

    Refuerzo asu N 10 N varillas: 5.9 S = 17.2

    Asb = 0.79 cm2 S = 15

    Por lo tanto se usar: N10: [email protected] m

    S

    Asi = Asmin - Ase

    Asi = Asmin - Ase

    (Acero de Montaje = 0.0012bt)

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

    2

    1

    zB r

    SN v

  • 8/22/2019 DISEO DE MUROS EN VOLADIZO

    35/35

    N10: [email protected] m N10: [email protected] m

    N13: [email protected] m N13: [email protected] m

    N13: [email protected] m

    N10: [email protected] m

    N10: [email protected] m

    N16: [email protected] m

    N 10: [email protected] m

    N 10: [email protected] m

    N16: [email protected] m

    DETALLE FINAL DE LA ARMADURA DEL MURO DE CONTENCION