Memoria,_Análisis_Entibaciones

7/29/2019 Memoria,_Análisis_Entibaciones

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No. 2K12.111

EDIFICIO RESIDENCIAL LAS VIÑAS DE SURCO

Memoria Entibaciones

MEMORIA DE CÁLCULO DEL SISTEMA DE

ENTIBACIÓN

MEDIANTE ANCLAJES POSTENSADOS

OBRA:

EDIFICIO “RESIDENCIAL

LAS VIÑAS DE SURCO”

PROPIETARIO:

ALTESA CONTRATISTAS

GENERALES

FECHA:

MAYO 2012

Calle Monte Real No. 406 – Santiago de Surco - Lima 33 ◊ Telefax: (511) 372 6393

E-mail: [email protected] ◊ [email protected]

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mailto:[email protected]

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INTRODUCCIÓN

Con motivo del proyecto de construcción del Edificio de Oficinas; edificio depropiedad de: Altesa Contratistas Generales., ubicado en la Av. Paseo de laRepublica Mz. C-2, Lt. 3-4-5-6; distrito de Santiago de Surco, provincia yDepartamento de Lima, se presenta esta Memoria de Cálculo para el sistema deentibación de la excavación a realizar mediante anclajes postensados temporales.

El nuevo edificio contará con cuatro niveles de sótanos para estacionamientos ytres torres de 20 pisos destinada al uso de viviendas.Utilizar para los muros de contención una resistencia de concreto de f’c =

280kg/cm2

El nivel de piso terminado (NPT) del último sótano corresponde a la cota (-12.60,-11.20, -9.80m y -5.60m) y el nivel de la cimentación indicado en el Estudio deSuelos se considera 1.00 m. por debajo del nivel (NPT), La cota final al fondo de lazapata queda de -13.90, –12.50, -11.50m y -6.90m.

La excavación se realizará utilizando muros pantalla en los cuatro lados de laexcavación con un ancho de 5.00 m. y una altura de 3.00 m.

De los cuatro lados de la excavación, uno de ellos corresponde a la Av. Paseo de laRepublica, a la derecha con edificio multifamiliar de 5 pisos, a la izquierda con un

edificio de 5 pisos y por el fondo con viviendas unifamiliares de 2 y 5 niveles.

Los muros de contención de concreto armado soportan lateralmente la excavación ytrabajan principalmente a flexión. El empotramiento de dichos muros por debajo delfondo de la excavación es necesario para contar con el empuje pasivo del terrenoque junto con el sistema a utilizarse de anclajes postensados temporales proveende un sistema de entibación estableLos elementos de arriostre lateral deberán soportar las cargas de diseño con unadecuado coeficiente de seguridad.

Los paneles se realizan de manera alternada entre paneles primarios y secundariosen cada uno de los 3 niveles de paneles con anclaje postensado, y parte del 4to

sótano sin anclaje en razón de la altura de seguridad existente para este tipo desuelo.

Una vez construidos los muros y losas de los sótanos hasta el nivel inmediatoinferior a la cota del arriostre, se destensarán los cables de los anclajes.

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MEMORIA DE CÁLCULO DEL SISTEMA DE ENTIBACIÓNDE LA EXCAVACIÓN

1. Normas de Aplicación• DIN 4085: Berechnung des Erddrucks. Cálculo del empuje• EAB: Empfehlungen des Arbeitsausschusses Baugruben (DGEG)• Recomendaciones de la comisión de trabajo “Excavaciones” de la Soc.

Alemana de Suelos y Fundaciones [6].• ACI 318-05: Código de Diseño de Hormigón Armado

2.0 Datos generales utilizados en el Diseño2.1 Datos del Terreno. Parámetros Geotécnicos AdoptadosComo parámetros del suelo se han adoptado los parámetros indicados en el Estudiode Suelos para Suelo S1 con el tipo de la Grava pobremente graduada con arena ycantos (GP) presente en el distrito de San Isidro, provincia y departamento deLima.

2.1aÇ. Todos los Horizontes:

Angulo de fricción interna φ = 37°Cohesión C = 0.3 Kg/cm2

Peso unitario γ = 2.00 Ton/m3Coeficiente de Empuje de Tierras Activo: KA = 0.25Coeficiente de Empuje de Tierras en Reposo: KO = 0.39Coeficiente de Empuje de Tierras Pasivo: KP = 4.02

2.2 Coeficiente SísmicoEl coeficiente sísmico horizontal adoptado es el siguiente:

• kh = 0,13g para la zona calles y deslindes eriazos.• kh = 0,18g para la zona de edificios existentes.

2.3 Posición adoptada en el Cálculo de la Napa Freática

Dentro de la profundidad investigada no se ha detectado la presencia de napafreática

2.4 Cargas de Edificios Vecinos y Sobrecargas.Para las sobrecargas se adoptó una mínima de 1.0 Ton./m2 en los sectorescontiguos a la excavación. En sectores con estructuras presentes, la sobrecargamínima aumenta proporcionalmente con el número de pisos de dicha construcción.

En el caso de sismo, se adiciona el efecto del corte basal multiplicando a las cargasdistribuidas por el respectivo coeficiente sísmico. Así se tienen entonces no sólocargas verticales distribuidas sino horizontales distribuidas, que reflejan el efectodel corte basal producto de la acción sísmica sobre el edificio.



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3. Criterios adoptados para la Definición de Empujes y Métodos de CálculoEl cálculo se ha realizado en base a los datos proporcionados por el Estudio deSuelos adjunto. Los procedimientos de diseño usados corresponden a lo establecidoen las Normas del Reglamento Nacional de Edificaciones vigente.

3.1 Empuje Activo: Mayoración y Distribución adoptada.Se ha adoptado el estado de carga del empuje activo sísmico para la zona de calles.Para la zona de edificaciones vecinas se han adoptado dos estados de cargadiferentes para las pilas de entibación:

• Estado AS: Activo sísmico• Estado AR: Empuje mayorado

3.1.1 Caso SísmicoPara el caso sísmico se ha adoptado el estado de carga del empuje activo sísmicopara la zona de calles y edificaciones vecinas.

El coeficiente sísmico horizontal adoptado es el siguiente:• kh = 0.13g para la zona calles.• kh = 0.18g para la zona edificios existentes.

En general, se ha verificado que el estado AS arroja las longitudes de anclaje y elestado AR las mayores cargas, por lo que ambos parámetros (longitud y carga) sefijan respectivamente en base a los estados que dan el resultado más desfavorable.

3.2 Empuje PasivoEl empuje pasivo se ha calculado en base a los datos proporcionados por el Estudiode Suelos (superficie de falla no plana y por lo tanto coeficientes de empuje pasivomás realistas).

El empuje pasivo se minora según Streck-Weiβenbach por los siguientescoeficientes de seguridad

• ηp = 2,00; para el caso estático

• ηp = 1,50; para el caso sísmico



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4. Hipótesis de Cálculo por Sectores:

4.1 Eje K, Avenida Paseo de la Republica entre los ejes 1 y 12

El sistema de entibación está constituido por paneles del muro de contencióndefinitivo excavados manualmente y arriostrados por medio de anclajes. Lospaneles tienen un ancho promedio de 5.00 m. y una altura aproximada 3.00 m.,La cota de coronamiento de los muros se encuentra variable debido a la pendiente

del terreno.

El sistema de arriostre lateral considera 4 líneas de anclajes postensados en el nivelmás bajo, los paños separados cada 5.00m de separación en planta.

Para la condición sísmica, se considera un empuje activo sísmico con unaaceleración horizontal pseudo-estática de 0.18g. (ver ítem 2.2).

4.2 Eje 1, a la derecha entrando colindante con un edifcio multifamiliarde 5 niveles entre ejes K al D



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El sistema de entibación está constituido por paneles del muro de contencióndefinitivo excavados manualmente y arriostrados por medio de anclajes. Lospaneles tienen un ancho promedio de 5.00 m. y una altura aproximada 3.00 m. La cota de coronamiento de los muros se encuentra en la cota -0.05 respecto alnivel de terreno.

El sistema de arriostre lateral considera 3 líneas de anclajes postensado, cada5.00m de separación en planta.

Para la condición sísmica, se considera un empuje activo sísmico con una

aceleración horizontal pseudo-estática de 0.18g. (ver ítem 2.2).

4.3 Eje 12, a la izquierda entrando colindante con un edificiomultifamiliar de 5 niveles entre los ejes K al D

El sistema de entibación está constituido por paneles del muro de contencióndefinitivo excavados manualmente y arriostrados por medio de anclajes. Lospaneles tienen un ancho promedio de 5.00 m. y una altura aproximada 3.00 m. La cota de coronamiento de los muros se encuentra en la cota -0.05aproximadamente respecto al nivel de terreno.



4.4 Eje A, por el fondo colindante con viviendas unifamiliares de dos ycinco pisos, entre los ejes 3 al 10

El sistema de entibación está constituido por paneles del muro de contención

definitivo excavados manualmente y arriostrados por medio de anclajes. Lospaneles tienen un ancho promedio de 5.00 m. y una altura aproximada 3.00 m. La cota de coronamiento de los muros se encuentra variable debido a la pendientedel terreno.



5. Paneles – Muros de Contención.



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Debido a la magnitud de carga de los anclajes y el estado de carga que imponensobre los muros de contención los muros actualmente presentados en el proyectoestructural deben ser reforzados para esta condición.

6. Carga de anclaje (Fw)La carga de los anclajes ha sido obtenida para alcanzar los Factores de seguridadapropiados.

7. Diseño de la Longitud de bulbo (Lv) del anclaje

La longitud de bulbo se obtiene basándose en principio en datos empíricos.

La capacidad última del bulbo de anclaje (Fult.) ejecutado en arenas y gravas sepuede estimar por:

7.1. Estimado en base a desarrollos teóricos:

• Fult = L . n . tan φ (1)

donde L = longitud de bulbo del anclajen = factor de capacidad, obtenido considerando la inyección del bulbo

a presión entre 3 a 10 bares.

Para gravas y arenas gruesas, el valor del factor n, varía entre 400 kN/m y 600kN/m.

En la bibliografía especializada, diversos autores, entre ellos: Ostermayer, Littlejohny Barley, sostienen que en arenas y gravas, el diámetro de la perforación no tienemayor influencia en la capacidad última del anclaje cuando el diámetro seencuentra en un rango entre 100 mm a 150 mm. De allí que en la fórmula (1), nose considere el diámetro

Por lo tanto:Grava del Perú: Fult.mínimo = 400 [kN/m] (por seguridad)

Grava del Perú: Fv. = Fult /FS =200 [kN/m]

Los factores que controlan la capacidad del bulbo de anclaje son los siguientes:• Diámetro de perforación.• Características mecánicas del suelo.• Sistema de perforación.

7.2 Metodología de Inyección del Anclaje.Cabe destacar que dentro de la Metodología de Inyección del bulbo de los anclajes,se considera la Inyección a una presión garantizada de 10 bares, lo que asegura eldesarrollo de la adherencia entre el grout y el suelo.

Se adopta una longitud de bulbo mínima igual a Lv: 4.0 m.



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8. Longitud Libre (Lf) del anclajeLa longitud de anclajes se calcula según el método de Ranke-Ostermayer (ver [2])para muros con simples a múltiples líneas de anclajes. Según este método, sedefine la longitud necesaria hasta el centro del bulbo que garantice la estabilidad dela entibación con un adecuado coeficiente de seguridad para el estado últimoanalizado (falla más probable).

El coeficiente de seguridad a la falla global se define como la relación:η = Amp / A existente;

Siendo:• A existente : la carga de servicio existente en el anclaje,

Amp: la máxima componente de carga que puede aplicar el anclajesobre la masa de suelo;

En general, las recomendaciones EAB y EAU prescriben un coeficiente de falla por lacuña profunda de:

• η ≥ 1,50; para el caso estático

• η ≥ 1,10; para el caso sísmico

•

Ea: empuje activo sísmico del lado del muro;



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• G: empuje activo sísmico del lado posterior;

• Sh: peso propio de la masa ABCD = V x γ

• Q: fuerza de masa por la acción sísmica sobre el volumenABCD = G x kh (siendo kh el coeficiente de aceleración sísmicahorizontal);

La longitud libre del anclaje deberá ser mayor a:

•Lf ≥ 4.50 m.

El motivo de fijar una longitud libre mínima es el de limitar las deformacionesespecíficas del anclaje que pueden provocar incrementos o decrementosimportantes en la carga del anclaje que pueden condicionar la estabilidad de laentibación ya sea por una pérdida (menor carga a la de diseño) o por un aumentoexcesivo de la misma que provoque la rotura del tendón.

9. Cables de AceroLos anclajes son proyectados con cables de acero de alta resistencia y bajarelajación,de 15.2 mm (0,6”) de diámetro, diseñados con una carga mínima de fluencia de235 kN (ASTM A 416 - Grado 270).

El coeficiente de seguridad adoptado para el diseño de los tendones de acero,según DIN4125 es:

• FS = 1.50 Estado de carga de diseño: AS• AS = Empuje activo + Sismo

10. Tensado de los AnclajesEl 100% de los anclajes están sujetos a la realización de una prueba de aceptaciónen la cual se verifica la calidad de la ejecución de los anclajes y se pretendeverificar las pautas adoptadas en el diseño (Procedimiento de Tensado – Aceptaciónsegún DIN 4125). La carga de prueba del Ensayo de Aceptación será como máximaFp ≤ 0.90 F Fluencia de la sección de acero del anclaje.

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