MURO EN VOLADIZO

INTRODUCCION• Los muros de contención son fabricados con la misma finalidad, impedir el deslizamiento horizontal

de cualquier material que, sin la existencia del muro, tomaría una forma diferente a la fijada por el contorno del muro para encontrar su equilibrio estable. Tal es el caso de la arena que se amontona libremente, la cual forma un ángulo determinado con la horizontal, al quedar en equilibrio. Este ángulo se denomina generalmente «ángulo de reposo» o «talud natural» ( o, por extensión, «ángulo de fricción interna», estando todo el montón de esa arena en equilibrio.

• Los métodos de equilibrio limite son ampliamente utilizados en el análisis estático de las estructuras de contención debido a la simplificación matemática, como también amplia experiencia en el uso de este método, entre los cuales se citan los mas usados.

• El método de Rankine establece una distribución triangular de esfuerzos horizontales sobre la cara vertical que contiene el suelo granular, con una resultante denominada empuje activo Ea. Localizada en el centroide de la distribución triangular, a H/3 desde la base de la estructura siendo H la altura del muro.

• El análisis dinámico hace referencia para el diseño de muro de contención teniendo en cuenta las fuerzas laterales del sismo. Stader (1996) sugiere que las soluciones para el comportamiento dinámico de las estructuras de contención pueden ser clasificadas en tres principales categorías: Rigido-Plastico, elástico y elastoplástico. En donde estos métodos adoptan hipótesis simplificadoras para la construcción de modelos matemáticos, pudiendo el comportamiento real ser ligeramente diferente.

• El método de Mononobe Okabe hace referencia al método Rigido-Plastico, que esta basado en el equilibrio de fuerzas estáticas y dinámicas, en la determinación de las fuerzas que actúan sobre el muro y sus puntos de aplicación con fines de determinar factores de seguridad contra las posibles fallas del muro

CONCEPTOS GENERALES• Son muros en concreto armado cuyo perfil común es el de una T o L, utilizan parte del peso del relleno para asegurar la

estabilidad; es el tipo de muro de mayor uso; y resulta económica hasta alturas de 6.00 metros aproximadamente.

PARTES DE UN MURO EN VOLADIZO

• PANTALLA

LLAVE

CORONA c

ALTURA H

RELLENO DELANTE DE MURO h

Sobre Carga W

ALTURA SUELO PASIVO

Puntera Talón

BASE L

b

e

CRITERIOS DE DISEÑO

- L = (0.66) H

- c = H/ 24- e = H/12- Puntera = L/3- b = H/12

FUERZAS ACTUANTES SOBRE UN MURO EN VOLADIZOGráfica: Fuerzas de un muro en voladizoa) Unidad enterab) Pantallac) Puntad) Talón

CALCULO DE MURO EN VOLADIZO

• PANTALLA

LLAVE

CORONA c

ALTURA H

RELLENO DELANTE DE MURO h

Sobre Carga W

ALTURA SUELO PASIVO

Puntera Talón

BASE L

b

e

Se Pide Diseñar un Muro de Contención en Voladizo con las siguientes Características

DATOS

F´C 210 Kg/cm2F´Y 4200 Kg/cm2

32 Grados0.60

ɣ 1.8 Tn/m3ALTURA H 5.00 m

h 0.30 m

t1

t2

B1 B2

H = 5.00

hz

h=0.30

Hallando el coeficiente de empuje activo

Ka =

Hallando el momento ultimo «Mu»

Mu = 1.6 Ma Donde: Ma =

Hallando el valor «d»

Mu =

𝜌=0.004𝑤=𝜌 𝑓𝑦𝑓 ´ 𝑐

W = 0.08 b = 1 m

Mu = 0.90*100*

Mu = 1440.63

Dimensionamiento de t2

T2 = d + r +

Verificación por corte

TN

Analizando el cortante del concreto

T2 = 0.40

x

4.65

d= 0.35

0.25

0.15

ESTABILIDAD POR DESLIZAMIENTO

𝑃𝑚=𝛾𝑐∗𝐵1∗𝐻

12∗𝐾𝑎∗𝛾∗𝐻

2

B1

Pm

Hr

Hr

𝐵1=1.58+𝑡2− 𝑡12

Calculando el

VERIFICACIÓN DE ESTABILIDAD

0.25

P1

P4

P3

P2

H/3

2.15

0.40

1.25

VERIFICACION DE ESTABILIDAD

Pi Peso p (tn) Brazo de Giro

P*Brazo

P1 0.50*2.15*1*2.4= 2.58 1.075 2.77

P2 0.25*5*1*2.4= 3.00 0.775 2.33

P3 (0.15*5/2)*1*2.4= 0.90 0.60 0.54

P4 1.25*5*1*1.8 = 15.00 1.525 22.88

Total N = 21.48 28.51

FSD =

PRESIONES SOBRE EL TERRENO

qmaxqmin

Xo = Distancia tomada desde la parte inferior izquierda hasta donde actúa la resultante

e = 1.075 – 0.615 = 0.46

Nucleo central

La fuerza resultante cae fuera del núcleo central

NO ES CONFORME

AUMENTAMOS EL VALOR DE BASE

USAREMOS B = 2.25

Pi Peso p (tn) Brazo de Giro

P*Brazo

P1 0.50*2.25*1*2.4= 2.70 1.125 3.038

P2 0.25*5*1*2.4= 3.00 0.775 2.325

P3 (0.15*5/2)*1*2.4= 0.90 0.60 0.54

P4 1.35*5*1*1.8 = 15.75 1.575 24.806

Total N = 22.35 30.709

FSD =

Luego:Xo =

ANALISIS DE ESTABILIDAD

P2

4.50

0.50

1.10 1.80

3.40

P1 P4

0.25

P5

0.50

P6

P3

0.300.80 1.67

2.50

3.00

E. Activo E. sobrecarga E. Dinámico