Muro Con Contrafuerte Ilo

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  • 7/30/2019 Muro Con Contrafuerte Ilo

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    UNIVERSIDAD DE GUAYAQUILCALCULO ESTRUCTURAL

    Manuel Guevara Anzules Ing. Silvio Zambrano Arteaga

    MURO CON CONTRAFUERTE

    10.4. DISEO ESTRUCTURAL DEL PIE DEL MURO

    10.4.1. POR CORTE:De los analisis:

    Caso 1,- Empuje de tierra + sobrecarga vehicular

    PIE"P"V(1-1) = 14875.82 kg

    Caso 2,- Empuje de tierra + SismoPIE "P"

    V(1-1) = 5414.28 kg

    Para nuestro diseo escojemos el mayor Cortante que se desarrolle en cualquiera de los casos:

    Vmax(1-1) = 14875.82 kg Caso 1.- Empuje de tierra + Sobreca

    El mximo corte que acta en la zapata ocurre en la puntera (seccin 1-1) y result del

    datos:Vmax = 14875.82 kg Fuerza Cortante maxima entre la union Pie-Zapata de cimiento

    f'c = 210 kg/cm Esfuerzo a la compresin del Hormigon simple

    fy = 4200 kg/cm Esfuerzo a la traccin del acero de refuerzo

    Fcu =1.312 Factor de mayoracion debido a la combinacin de fuerzas estaticas-dinamicas

    = 0.9 Factor de Mayoracion al cortante ultimo (ACI 318-08)

    e = 40.0 cm Espesor del pie, obtenido del analis geotecnico para ambos casos.

    Vu = Fcu x Vmax = 19512.55 kg Cortante ultimo mayorado.

    r= 7.5 cm d = e - r = 32.5 cm= 24961.4 kg Cortante mximo resistente del concreto:

    Vu / = 26016.7 kg Cortante mximo resistente del concreto:

    redisear Vc Vu/

    Nota: Como por Fuerza Cortante, el espesor del pie es insuficiente, colocaremos estribos en el pie del muro, parala fuerza cortante:

    Vc + Vs > V

    Av = 2v

    Vs = Vu/ - Vc

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    MURO CON CONTRAFUERTE

    10.4. DISEO ESTRUCTURAL DEL PIE DEL M

    10.4.2. POR FLEXION:

    Acero mimino: 14/fy x bw x d siendo b = 1m = 100 cm;

    datos:

    f'c = 210 kg/cm

    fy = 4200 kg/cm

    b = 100 cm

    ga r= 7.5 cm

    d = e - r = 32.5 cm

    e = 40.0 cm As(min) = 10.83

    Fcu =1.312

    De los analisis:Caso 1,- Empuje de tierra + sobrecarga vehicular

    PIE "P"

    M(1-1) = 37270.95 kg

    Caso 2,- Empuje de tierra + Sismo

    PIE"P"

    M(1-1) = 1369.86 kg

    Para nuestro diseo escojemos el mayor Momento que se desarrolle en

    Mmax(1-1) = 37270.95 kg Caso 1.- Empuje de

    El mximos momentos que actan en la zapata resultaron del caso

    tierra + sismo), para incrementar las cargas usaremos el factor de may

    Momento ltimo en El PIE:Mu = Mmax(1-1)xFcu= 48888.14 kg

    Se verifica el espesor de la losa por flexin considerando que el muro se e

    el mximo momento flector ocurre en el taln del muro, el factor de mino

    flexin es: =0,90

    36.99 cm

    Redisee

    Areas requeridas de Acero en el PIE x metro line

    As(min) = 10.8 cm x metro lineal

    Area de acero requerida en EL PIE: Mu = 488

    As = 48.21 cm Colocar Acero requerido en

    18 mm S(separacin)

    Acero mimino: 0.0018x bw x e = 7.20 cm x metro line 14 S(separacion) c/ 20

    Para losas estructurales y zapatas de espesor uniforme el rea mnima de refuerzo por t

    misma requerida por el cdigo ACI 318S-08: en losas estructurales en donde el acero dsolamente, se debe proporcionar refuerzo normal por flexin para resistir los esfuer

    nte contra laa 5 cm.

    asi absorver

    Perpendicular al acero de refuerzo principal por flexin, se colocar horizontalmenteindicado por la norma ACI 318-05

    Nota: se puede intercalar As de acero segn criterio del diseador. Respetantado la muro

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    RO

    e = espesor del PIE

    m x metro lineal

    ualquiera de los casos:

    tierra + Sobrecarga

    e Carga 2 (empuje

    racin ponderado Fcu

    cuentra en zona ssmica,

    acin de resistencia por

    e = d + rs = 44.49 cm

    l

    = 4.25

    8.14 kg-m

    El PIE S = 5.28 cm= c/ 5.00 cm

    al S = 21.38 cmcm

    ensin en la direccin del claro ser la

    refuerzo por flexin sea en un sentidozos por contraccin y temperatura.

    el acero de retraccin y temperatura

    ea de acero requerida para el pie del

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    MURO CON CONTRAFUERTE10.3. Caso 2.- Empuje de tierra + Sismo

    Datos general:

    Alrura del muro H = 5.5 m

    Datos Suelo de Relleno: Datos Suelo de Fundacion:r=1600.0 kg/m =1576.0 kg/m

    = 30 = 30 Sobre

    c = 0 kg/cm c = 0.00 kg/cm co

    qult. = 2.58 kg/cm

    Profu

    .-PESO PROPIO DEL MURO

    Figuras-Elementos Brazo X (mts). Brazo Y (mts.) W (kg). Mx (kg-m)1 2.45 0.20 4704.00 11524.80

    2 4.30 2.95 2448.00 10526.40

    3 2.10 1.10 14112.00 29635.20

    4 3.75 3.85 8856.00 33210.00

    5 2.20 3.16 6701.54 14743.39

    = 36821.54 99639.79

    ,- POR PESO PROPIOPeso Propio de Muro Wpp Brazo de p

    Wpp= 36821.5 kg Bpp = Mx/

    Momento por Peso propio Mpp

    Mpp = WppxBpp = 99639.8 kg-m

    ,- POR EL RELLENO ENCIMA DEL PIEVr = HoxTx1m = 2.55 m

    Peso total del relleno Wr Brazo de p

    Wr = r x Vr = 4080.0 kg Br = T + F +

    Momento por el relleno encima del talon Mr

    0.4H< B 0.40

    ?r= kg/m

    =

    C = kg/cm

    ?r*H*Ka

    Es

    Ea2H/3

    H/3

    N+0.00

    ?DEa

    Fspp.

    SW/SMy

    Fspp: Fuerza sismica por peso propio

    ?DEa: Incremento de empuje activo devido al sismo

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    Mr = WrxBr = 18972.0 kg-m

    MOMENTO RESISTENTE O ESTABILIZANTES DEL MURO (Me

    Me = Mpp + Mr = 118,611.8 kg-m

    CALCULO DE LOS MOMENTOS ACTUANTES DEL SUELO

    ,- Por ser un muro en voladizo tiene la posibilidad de desplazarse sin impedimendando como resultado Empuje Activo (Ea),

    a,- POR EMPUJE ACTIVO DEL SUELO (Ea)Ka = (1-sen)/(1+sen) = 0.333

    Por el Empuje Activo Brazo de p

    Ea = 1/2r x H x Ka = 8066.7 kg Ea = H/3

    Momento por el Empuje Activo Ma

    Mea = WaxBa = 14788.9 kg-m

    ,- POR EFECTO DEL SISMO:El muro se construir en zona de peligro ssmico elevado, la aceleracin del suel

    correspondiente a la zonificacin ssmica de cada pas, en ECUADOR es indicael C.E.C (Codigo Ecuatoriano de la Construccion) los valores de A0 los podemos obtener en la tabla

    en el anexo A.

    Zona Sismica 3

    Ao = 0.30 g

    Coeficiente sismico horizontal Csh: Csh = 0.50 Ao = 0.150

    Coeficiente sismico vertical Csv: Csv = 0.70 Csh = 0.105

    = arctang [Csh / (1-Csv)] = 9.5

    Fspp = 5523.23 kg-m

    Mspp. = Fspp x Bspp. = 11843.7 kg-m

    Coeficiente de presin dinmica activa Kas: determinado con la ecuacin de MononobeOka

    = Angulo de friccion relleno - muro = 2/3 = 20.00

    datos: = 30 = 90.0 = 0 = 9.51

    Sustituido los valores:

    Kas = 0.423

    Incremento dinmico del empuje activo de la tierra DEa:

    DEa = 1

    Bsis. 2/3

    Momento por Empuje sismico Msis

    Msis. = DEa x Bsis. = 7106.3 kg-m

    El incremento dinmico calculado es aproximadamente un 24.0 % del empuj

    Empuje total Ea+: conformado por el empuje de tierra, el incremento din

    empuje activo y la fuerza ssmica inercial del peso propio:

    Ea+ = Ea + DEa + Fspp =15528.0 kg

    peso propio y peso del relleno.

    Rv = Wpp + Wr = 40901.5 kg

    MOMENTO ACTUANTES DEL SUELO Mas

    Fuerza ssmica del peso propio Fspp: ubicada en el centro de gravedad del

    Resultante de las fuerzas verticales Rv: las fuerzas que la componen son

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    Momento de volcamiento Mas: las fuerzas que intentan volcar el muro son el

    activo, incremento dinmico del empuje activo y la fuerza ssmica inercial del pe

    Mas = Ma + Msis + Mspp = 33,739 kg-m

    = Angulo de fricion suelo-muro = 2/3 = 20.00 Eav =0

    = tan =0.364 Eh = Ea+ = 1552

    c' = 0.5c = 0.0 kg/m Ep = 0

    Fr = (Rv + Eav ) + c'xB + Ep = x Rv + c' x B = 14886.94 kg

    FACTOR DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO

    Fs desliz. = 0.96

    No cumple con el Fs deslizamiento. Redisee sus seccionesFACTOR DE SEGURIDAD AL VOLCAMIENTO

    Fs volc. = 3.52

    OK

    PRESION DE CONTACTO MURO - SUELO DE FUNDACION

    adm = qult./Fscap. Portante = 1.3 kg/cm

    Me = 118611.79 kg-m

    Mas = 33,739 kg-m Xr = (Me - Mas ) / Rv = 2.08 mRv = 40901.5 kg

    B

    ex = B/2 - Xr = 0.375 m OK

    max = (Rv/B)[1+(6*ex/B)] = 1.22 kg/cm OK

    min = (Rv/B)[1-(6*ex/B)] = 0.45 kg/cm CONDICION: max < adm

    Fuerza de roce Fr .-Los empujes actuan perpendicular a la cara interna del muro, ambos empujes son hdel empuje es nula Eav = 0, Eh = Ea+. El empuje pasivo no se toma en cuenta por que no hay garantia

    la Puntera: Ep = 0

    Fs desl. = Fuerza de roce Fr / Empuje horizontal Eh > 1.40

    Fs volc. = M, Estabilizantes / M. Actuantes del suelo > 1.40

    Esfuerzo admisible del suelo adm.-La capacidad admisible del suelo de fundacioncon un factor de seguridad para cargas estaticas mayor o igual que tres (Fscap. P

    Punto de aplicacin de la fuerza resultante Xr.- medido desde el punto

    Excentricidad de las fuerza resultante ex: medida desde el centro de la bPara que exista compresion en toda la