muro de gravedad v030211

DISEÑO DE MURO DE GRAVEDAD

PROYECTO: AGUASCALIENTES

TIPO: CABEZOTE PARA TUBO DE DRENAJE 1.20MCLIENTE: SCTDISEÑO: XGCREVISO: RQR

Datos del relleno

tipo: granular - granular (arena) o cohesivo (arcilla)

0.0016 peso volumétrico del terreno

31 ángulo de fricción interna

Q = 8 capacidad de carga del terreno

f = 0.60 - coeficiente de fricción

50 cm altura del relleno externo

180 cm altura del relleno interno

30.4 ángulo de inclinación del relleno interno

c = 0 cohesión

Datos de los materiales

0.0024 peso volumétrico del concreto armado

150 resistencia del concreto

120 constante

102 f''c = 0.85 f*c f´c<250kg/cm2 constante

4,200 resistencia del acero

0.85 - profundidad de la zona de compresión

Condiciones iniciales de carga

w = 0.00 sobrecarga

0 cm altura equivalente por sobrecarga

Dimensiones preliminares del muro

propuesta diseño195 200 cm altura del elemento

b = 97.5 250 cm base del elemento

163 150 cm altura del muro

65 100 cm base del muro

12 30 cm ancho de la corona

0 0 cm escarpio exterior del muro

33 50 cm altura del talón

16 80 cm ancho del talón

50 cm altura del pié

16 70 cm ancho del pieb/3 = 83 cm tercio mediob/4 = 63 cm zona media

65 cm espesor promedio del muro

70 cm escarpio interior del muro

gt = kg/cm3

∅ = °

kg/cm2

f = tan (∅)

hre =

hri =

a = ° a≤ ∅kg/cm2

gc = kg/cm3

f'c = kg/cm2

f*c = kg/cm2 f*

c = 0.8 f´c

f"c = kg/cm2

fy = kg/cm2

b1 =

kg/cm2

hs = hs = w / gt

h =

hm =

bm =

bc =

eme =

ht = ht = h - hm

bt =

hp =

bp = bp = b - bm - bt

ep = ep = (bc+bm) / 2

emi = bp = bm - eme - bc

25 ángulo de inclinación escarpio interno respecto a la vertical

30 50 cm ancho del dentellón

30 70 cm altura del dentellón

120 cm posición horizontal del eje del dentellón respecto a "A"

Empujes del terreno(Teoría de Rankine)

30 kg/cm empuje activo del relleno interior

20.7 ángulo del empuje activo

0.99 constante

0.84 constante

0.09 constante

1.15 - coeficiente de empuje activo

60 cm posición vertical del empuje activo respecto "A"

1.74 kg/cm empuje pasivo del relleno exterior

0.9 - coeficiente de empuje pasivo

17 cm posición vertical del empuje pasivo respecto "A"

6 kg/cm empuje pasivo del dentellón

a = 0.08 presión del terreno en la parte alta del dentellón

b = 0.19 presion del terreno en la parte baja del dentellón

40 cm posición vertical del empuje pasivo del dentellón respecto "A"

Dimensiones de la zapata

100 cm ancho

250 cm hz = b alto

25000 área

130208333 momento de inercia

1041667 módulo de sección

Fuerza sísmica

23.4 kg/cm peso del muroa = 0.10 - Ordenada en el espectro sísmico correspondiente la zona sísmica donde se ubique la estructura y al tipo de suelo en que se desplantaQ = 1.20 - Factor de comportamiento sísmico modificado

2 kg/cm fuerza horizontal equivalente

120 cm posición en vertical de la fuerza sísmica respecto a "A"

Cargas verticales y brazos del muro en "A"

- kg/cm carga vertical por carga viva

0 cm posición en la corona

50 cm posición de la carga la corona

11 kg/cm peso del muro 1

85 cm posición del peso del muro 1




f = o f = atan (emi / hm)

bd =

hd =

ld =

Ea = Ea = Ka gt hri (hri + 2hs) / 2 + 2 c hri √Ka

d = o d = 2 ∅ / 3

k1 = k1 = cos(f - ∅) / cos f

k2 = k2 = √cos(f + d)

k3 = k3 =√[sen(∅ + d) sen(∅ - a) / cos(f - a)]

Ka = Ka = [k1 / (k2 + k3)]2

ya = ya = (hri2 + 3hri hs) / 3(hri + 2hs)

Ep = Ep = Kp gt hre2 / 2

Kp = Kp = (1 + sen n) / (1 - sen n)

yp = yp = hre / 3

Epd = Epd = Kp gt hre [(1 + hd / hre) / 2] hd

kg/cm2 /cm a = gt hre

kg/cm2 /cm b = gt (hre + hd)

ypd = ypd = hd [1 - (2a + b) / (a + b) / 3]

bz =

hz =

Az = cm2 Az = bz hz

Iz = cm4 Iz = bz ( hz )3 / 12

Sz = cm3 Sz = bz (hz)2 / 6

Wm = Wm = ep hm gc

Fs = Fs = Wm (a/Q)

ys = ys = (hm / 2) + hp

Pcv =

xv =

xcv = xcv = xv + bp

Pm1 = Pm1 = bc hm gc

xm1 = xm1 = bp + eme + bc/2

Pm2 = Pm2 = (bm - eme - bc) hm gc / 2

xm2 = xm2 =bp + eme + bc + (emi / 3)

Pm3 = Pm3 = eme hm gc / 2




8.4 kg/cm peso del dentellón

120 cm posición del dentellón

62 kg/cm peso total del muro

117 cm posición del peso total del muro

Momento de volteo respecto a "A"

234 kg-cm/cm momento sísmico

1,787 kg-cm/cm momento del empuje activo respecto "A"

7,230 kg-cm/cm momento resistente del muro respecto "A"

Seguridad contra volteo

2 - factor de seguridad volteo

3.58 - relaciónFsv > 2 si cumple se debe cumplir

Seguridad contra deslizamiento

2 - suelo cohesivo factor de seguridad deslizamiento

37 kg/cm fuerza resistente del muro

45 kg/cm fuerza resistente por deslizamiento

1.41 - relaciónFrd / Ea < 2 no cumple se debe cumplir

Posición de la resultante en "A"

R = 69 kg/cm resultante

64 ángulo de inclinación

76 cm distancia al punto "A"

85 cm posición al punto "A"xr > b/3 » esfuerzos de compreción se debe cumplirxr > b/4 concentración de esfuerzos aceptables se debe cumplir

Esfuerzos en la base

248,713 kg-cm/cm momento en la base

6,180 kg carga vertical

0.5 esfuerzo en 1

0.0 esfuerzo en 2

si cumple se debe cumplir


Diseño del muro

100 cm longitud de muro

6.19 acero mínimo por temperatura

9.29 acero expuesto a la intemperie

13.93 agrietamiento excesivo

xm3 = xm3 = bp + (2 eme / 3)

Pm4 = Pm4 = b ht gc

xm4 = xm4 = b / 2

Pm5 = Pm5 = hd bd gc

xm5 = xm5 = ld

Pm = Pm = S1 n Pmn

xm = xm = Mm / Pm

Ms = Ms = Fs ys

Ma = Ma = Ea ya

Mm = Mm = Pm xm

Fsv =

Mm / (Ma + Ms) =

Fsd =

Fm = Fm = f Pm

Frd = Frd = Fm + Ep + Epd

Frd / (Ea + Fs) =

R = [(Ea + Fs - Ep)2 + Pm2]½

a = o a = atan (Pm / (Ea +Fs- Ep))

dr = dr = (Pm xm - Ea ya + Ep yp - Fs ys) / R dr = (Pm xm - Ea ya + Ep yp - Fs ys) / R

xr = xr = dr / sena

Mb = Mb = Rv (hz / 2 - xr) bz Rv = Pm

Pb = Pb = Pm bz

s1 = kg/cm2 s1 = (Rv / Az) + (Mb / Sz)

s2 = kg/cm2 s2 = (Rv / Az) - (Mb / Sz)

s1 < Q

s2 < Q

lm =

at = cm2 at = 660 ep lm, / fy (ep + 100)

ati = cm2 ati = 1.5 at

ate = ate = 1.5 ati

15.84 vertical #5@25 acero vertical en dos capasasv > avm si cumple se debe cumplir

15.84 horizontal #5@25 acero horizontal en 2 capasash > ate si cumple se debe cumplir

Diseño del talón

Cargas

0.21 peso uniforme del relleno interno

0.12 peso uniforme del talón

0.16 esfuerzo en la zapata en el punto "C"

0.08 esfuerzo promedio en el talón

Diseño por flexión

1.95 - factor de carga

0.9 - factor de reducción

77,811 kg-cm Momento flexionante actuante

151,732 kg-cm Momento último

100 cm longitud del talónr = 5 cm recubrimiento

45 cm peralte del talón

9.19 área de acero mínimo

40.98 área de acero máximo

11.40 #6@25 área de acero propuesta

p = 0.0025 - porcentaje de acero

q = 0.1043 - cuantía de acero

Mr = 1,838,001 kg-cm momento resistenteMr > Mu si cumple se debe cumplir


Diseño por cortante



9,885 kg Vcr = Frv lt dt (0.2 + 20p)(f*c)^(1/2) p < 0.015 cortante resistente del concreto

1,945 kg cortante actuante

3,793 kg cortante últimoVcr > Vu si cumple se debe cumplir

Temperatura

5.24 acero mínimo por temperatura en un metro

7.86 expuesto a la intemperie en un metro

7.92 #5@25 acero en dos capas

si cumple

Diseño del pié

Cargas

asv = cm2

ash = cm2

wri = kg/cm2 wri = (hri - ht) gt

wpt = kg/cm2 wt = ht gc

sC = kg/cm2 sC = [(s1 - s2) bt / b] + s2

wt = kg/cm2 w = (sB + s2) / 2

Fcf =

Frf =

Mt = Mt = [(wri + wpt - wt) bt2 / 2] lt

Mu = Mu = Ff Mt

lt =

dt = dt = ht - r

amín = cm2 amín = 0.7 lt dt (f´c)1/2 / fy

amáx = cm2 amáx = lt dt (0.75 f"c 6000 b1 ) / (fy (fy+6000))

as = cm2

p = as / lp dp

q = p fy / f"c

Mr = Frf lp dp2 f"c q (1 - 0.5q)

amín < as < amáx

Fcv =

Frv =

Vcr =

Vt = Vt = lt (wri + wpt - wt) bt

Vu = Vu = fcv Vt

at = cm2 at = 660 ht / 4200(ht + 100)


as = cm2

ati < as

0.35 esfuerzo en la zapata en la unión con el muro en el punto B

0.42 esfuerzo promedio en el pié

0.12 peso uniforme del pié






100 cm longitud del piér = 5 cm recubrimiento

45 cm peralte del pié











9,622 kg Vcr = Frv lp dp (0.2 + 20p)(f*c)^(1/2) p < 0.015 cortante resistente del concreto

2,094 kg cortante actuante


Temperatura




si cumple

Diseño del dentellón

Cargas

5.85 kg/cm carga uniforme en el dentellón






100 cm longitud del dentellón

sB = kg/cm2 sA = [(s1 - s2) (b - bp) / b] + s2

wp = kg/cm2 w = (s1 + sB) / 2

wpp = kg/cm2 wt = hp gc

Fcf =

Frf =

Mt = Mt = [(wp - wpp) bp2 / 2] lp

Mu = Mu = Ff Mt

lp =

dp = dt = hp - r

amín = cm2 amín = 0.7 lp dp √f´c / fy

amáx = cm2 amáx = lp dp (0.75 f"c 6000 b1 ) / (fy (fy+6000))

as = cm2

p = as / lp dp

q = p fy / f"c


amín < as < amáx

Fcv =

Frv =

Vcr =

Vt = Vt = lp (wp - wpp) bp

Vu = Vu = fcv Vt

at = cm2 at = 660 hp / 4200(hp + 100)


as = cm2

ati < as

wd = wd = Epd

Fcf =

Frf =

Mt = Mt = wd lp ypd

Mu = Mu = Ff Mt

ld =

r = 5 cm recubrimiento

45 cm peralte del dentellón











9,622 kg Vcr = Frv ld dd (0.2 + 20p)(f*c)^(1/2) p < 0.015 cortante resistente del concreto

585 kg cortante actuante


Temperatura




si cumple

dd = dd = bd - r

amín = cm2 amín = 0.7 ld dd √f´c / fy

amáx = cm2 amáx = lp dp (0.75 f"c 6000 b1 ) / (fy (fy+6000))

as = cm2

p = as / lp dp

q = p fy / f"c


amín < as < amáx

Fcv =

Frv =

Vcr =

Vt = Vt = wd ld

Vu = Vu = fcv Vt

at = cm2 at = 660 bd / 4200(bd + 100)


as = cm2

ati < as

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