curso taller diseÑo de muros de contencion
TRANSCRIPT
![Page 1: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/1.jpg)
CURSO TALLER DISEÑO
DE MUROS DE
CONTENCIÓN
TEMA 1:
MUROS DE GRAVEDAD
PRIMERA PARTE
MANUEL J. MEZA HUAYNATE
![Page 2: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/3.jpg)
MUROS DE GRAVEDAD
Muro es toda estructura continua que de forma activa o pasiva produceun efecto estabilizador sobre una masa de terreno natural o artificial.(MTC, 2016, pág. 325)
Son estructuras destinadas a garantizar la estabilidad de la plataforma oa protegerla de la acción erosiva de las aguas superficiales. Se utilizanpara contener los rellenos o para defender la vía de eventualesderrumbes (MTC, 2016, pág. 325).
Los muros de sostenimiento rígidos de gravedad y semi-gravedad sepuede utilizar para subestructuras de puentes o separación de taludes ygeneralmente se construyen para aplicaciones permanentes (MTC,2016, pág. 325).
Los muros de contención o sostenimiento deben ser diseñados pararesistir el volteo, deslizamiento y ser adecuados estructuralmente. Estasestructuras deben ser capaces de contener o soportar las presioneslaterales o empujes de tierras generadas por terrenos naturales orellenos artificiales y cargas.
![Page 4: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/4.jpg)
PREDIMENSIONAMIENTO PARTES O DESIGNACION DEL MURO DE CONTENCIÓN:
e= Corona del muro de contención
B= Base
b1= Puntera
b2 = Talón
d= Peralte del cimiento
h‘= Altura desde el nivel del suelo
hasta la corona.
h= Altura desde la parte superior del
cimiento hasta la corona.
H= Altura desde la base del cimiento
hasta la corona
e1= Distancia relacionada a la
pantalla exterior
e2= Distancia relacionada a la
pantalla interior
![Page 5: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/5.jpg)
LA RESULTANTE DE LA PRESIÓN DE TIERRA Y EL PESO MUERTO NO PRODUCIRÁESFUERZOS DE TENSIÓN EN LA SECCIÓN HORIZONTAL DEL CUERPO DEL MURO.
PREDIMENSIONAMIENTO
CRITERIOS PARA LOS DATOS GEOMÉTRICOS:
![Page 6: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/6.jpg)
DATOS DE ESTUDIOS DE
SUELO Y SÍSMICO ϕ : Ángulo de fricción
interna del suelo.
β : Ángulo sobre la
horizontal del talud
del material.
δ : Ángulo de fricción
concreto – suelo.
α : Ángulo sobre la
horizontal del talud
del material.
ϒ : Peso específico del
Suelo en kg/m³.
![Page 7: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/7.jpg)
DATOS DE ESTUDIOS DE
SUELO Y SÍSMICO
U : Importancia
Z : Factor Z Horizontal
Zv: Factor Zv Vertical 2Z/3
![Page 8: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/8.jpg)
(°) ÁNGULO DE FRICCIÓN ENTRE
DIFERENTES MATERIALES:
(MTC, 2016, tabla 20.2 pág. 353)
![Page 9: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/9.jpg)
VALORES PARA ϕ
LOS VALORES DE ϕ , A FALTA DE ENSAYOS DIRECTOS, PUEDEN TOMARSE DE LA SIGUIENTE TABLA QUE CONTIENE TAMBIÉN VALORES ORIENTATIVOS DE LAS
DENSIDADES SECAS DE LOS DISTINTOS TERRENOS.
(CALAVERA, 2001, tabla T3.1 pág. 34
![Page 10: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/10.jpg)
Densidades aproximadas de
distintos suelos granulares
(CALAVERA, 2001, tabla T-3.4 pág. 53
![Page 11: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/11.jpg)
Coeficiente de Rozamiento µ
(CALAVERA, 2001, tabla T-4.1 pág. 71
![Page 12: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/12.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
EMPUJE ACTIVO: MÉTODO COULOMB
TEORIA DE COULOMB PARA SUELOS GRANULARES
Este caso, el más recuente en muros, especialmente si se quiere
drenar el suelo del trasdós por razones económicas y/o estéticas, fue
resuelta por COULOMB en 1773.
Los valores de las componentes 𝑝ℎ y 𝑝𝑣 de la presión en un punto A del
trasdós situado a profundidad 𝑧 bajo la coronación vienen dados por las
expresiones:𝒑𝒉 = 𝜸. 𝒛. 𝝀𝒉
𝒑𝒗 = 𝜸. 𝒛. 𝝀𝒗
𝜆𝒉 =sin2(𝛼 + 𝜑)
sin2 𝛼 1 +sin 𝜑 + 𝛿 sin 𝜑 − 𝛽sin 𝛼 − 𝛿 sin 𝛼 + 𝛽
2
𝜆𝑣 = 𝜆ℎ ∙ cot 𝛼 − 𝛿
Donde:
![Page 13: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/13.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
EMPUJE ACTIVO: MÉTODO COULOMB
𝒑 = 𝒑𝒉2 + 𝒑𝒗² = 𝜸. 𝒛. 𝝀𝒗² + 𝝀𝒉
2
Las componentes 𝑬𝒉 , 𝑬𝒗 , hprizontal y vertical respectivamente del
empuje total 𝑬, por unidad de longitud de muro, viene dada por las
expresiones:
𝑬𝒉 =𝜸𝑯2𝝀 𝒉
𝟐𝑬𝒗 =
𝜸𝑯2𝝀 𝒗
𝟐𝐸 = 𝑬𝒉
2 + 𝑬𝒗²
Y su punto de aplicación del empuje 𝐸 esta situado a una profundidad:
𝒛 =𝟐𝑯
𝟑
![Page 14: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/14.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
EMPUJE ACTIVO: MÉTODO COULOMB
λh : Coeficiente de empuje activo
horizontal.
λv : Coeficiente de empuje activo
vertical.
Eh = ϒH²λh/2 = Empuje horizontal.
Ev = ϒH²λv/2 = Empuje Vertical
E = √(Eh²+Ev²) = Empuje total
H/3 : Ubicación del empuje
![Page 15: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/15.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
EMPUJE ACTIVO + SISMO
Empuje total debido a la acción sísmica
𝐸𝑑 =1
2𝛾𝐻2 1 ±
𝑎𝑐𝑣𝑔
𝜆𝑠
𝜆𝑠 =
sin2 𝜑 − 𝜃 + 𝛼cos 𝜃 sin 𝛿 + 𝜃 + 𝛼
1 +sin 𝜑 + 𝛿 sin 𝜑 − 𝛽 − 𝜃cos 𝛿 + 𝜃 − 𝛼 sin 𝛽 + 𝛼
2
Donde:
A partir de la formula de 𝐸𝑑 se puede definir el incremento del empuje
debido a la acción sísmica.
![Page 16: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/16.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
EMPUJE ACTIVO + SISMO
Δ𝐸𝒔 =1
2𝛾𝐻2 1 ±
𝑎𝑐𝑣
𝑔𝜆𝑠 − λ
El Δ𝐸𝒔 esta actuando a 3H/5 por encima del plano dela cimentación
según SEED.
Obsérvese que para la formula de 𝜆𝑠 esté definido, es necesario que :
𝝋− 𝜷 − 𝜽 ≥ 𝟎 ó 𝜷 ≤ 𝝋 − 𝜽
Lo cual limita en zonas sísmicas el máximo talud posible para el
relleno:
![Page 17: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/17.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
EMPUJE ACTIVO + SISMO
Ach = U.Z = Aceleración horizontal
Acv = U.Zv = Aceleración vertical
λ =Coeficiente de empuje total – Método
Mononobe -Okabe
Es=ϒH²λ(1+Acv)/2 = Empuje total
(empuje activo + sismo)
∆Es=Es – E = Incremento de empuje
debido a la acción sísmica
3H/5 : Ubicación del incremento de
empuje.
![Page 18: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/18.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
CARGA UNIFORMEMENTE REPARTIDA
Para la deducción de la formula se utiliza el método de COULOMB, el
empuje total 𝐸 el cual está incluido el empuje activo y al debido a la
carga distribuida como veremos a continuación:
𝑬𝒒 =1
2𝜆 𝛾 +
2𝑞
𝐻
sin 𝛼
sin 𝛼 + 𝛽𝐻2 Ó 𝑬𝒒 =
1
2𝜆𝛾𝐻2 + 𝜆𝑞𝐻
sin 𝛼
sin 𝛼 + 𝛽
Donde:
𝑬𝒉 =1
2𝜆𝒉𝛾𝐻
2 + 𝜆𝒉𝑞𝐻sin 𝛼
sin 𝛼 + 𝛽𝑬𝒗 =
1
2𝜆𝒗𝛾𝐻
2 + 𝜆𝒗𝑞𝐻sin 𝛼
sin 𝛼 + 𝛽y
Y la ubicación esta en :
𝑌𝑔 = 𝑯 − 𝐻2𝛾𝐻 + 3𝑞
sin 𝛼sin 𝛼 + 𝛽
3𝛾𝐻 + 6𝑞sin 𝛼
sin 𝛼 + 𝛽
![Page 19: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/19.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
CARGA UNIFORMEMENTE REPARTIDA
Carga q : Carga uniformemente repartida.
Eqh : Empuje horizontal ( Empuje activo +
Empuje x carga uniforme )
Eqv : Empuje vertical ( Empuje activo +
Empuje x carga uniforme )
Eq : Empuje total (Empuje activo + Empuje
x carga uniforme)
Yq= Ubicación de Eq.
![Page 20: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/20.jpg)
EMPUJES Y CARGAS
CARGA PUNTUAL
Carga N : Carga puntual a una
distancia L
L : Distancia de aplicación de la carga
puntual.
En=λh . N = Empuje debido a la carga
puntual.
λh : Coeficiente de empuje activo
horizontal.
Yn= Ubicación del empuje debido a la
carga puntual.
![Page 21: CURSO TALLER DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION](https://reader031.vdocuments.mx/reader031/viewer/2022012422/6176cd54d0670c543a6ed55d/html5/thumbnails/21.jpg)
COMPROBACIONES
SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO
La fuerza que puede producir el deslizamiento son las componente
horizontales de los empujes de las cargas que consideremos y las
fuerzas que se oponen al deslizamiento son el rozamiento de la base
del muro con el suelo de cimentación.
𝑭𝒂𝒄𝒕𝒐𝒓 𝒅𝒆 𝑺𝒆𝒈𝒖𝒓𝒊𝒅𝒂𝒅 𝒂𝒍 𝑽𝒐𝒍𝒕𝒆𝒐 ∶ 𝑭𝑺𝑽 =𝝁 ∗ 𝚺𝑭𝒗
𝚺𝑭𝒉
𝚺𝑭𝒗: 𝑺𝒖𝒎𝒂𝒕𝒐𝒓𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝒇𝒖𝒆𝒓𝒛𝒂𝒔 𝒗𝒆𝒓𝒕𝒊𝒄𝒂𝒍𝒆𝒔 𝒊𝒏𝒄𝒍𝒖𝒊𝒅𝒐 𝒆𝒍 𝒑𝒆𝒔𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒎𝒖𝒓𝒐
𝚺𝑭𝒉: 𝑺𝒖𝒎𝒂𝒕𝒐𝒓𝒊𝒂 𝒅𝒆𝒍 𝒄𝒐𝒎𝒑𝒐𝒏𝒆𝒏𝒕𝒆 𝒉𝒐𝒓𝒊𝒛𝒐𝒏𝒕𝒂𝒍 𝒅𝒆 𝒆𝒎𝒑𝒖𝒋𝒆𝒔
𝑭𝑺𝑫 ≥ 𝟏. 𝟓𝟎 ∶ 𝑪𝒖𝒂𝒏𝒅𝒐𝜮𝑭𝒗 𝒑𝒓𝒆𝒔𝒆𝒏𝒕𝒂 𝒍𝒂𝒔 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂𝒔 𝒇𝒓𝒆𝒄𝒖𝒆𝒏𝒕𝒆𝒔
𝑭𝑺𝑫 ≥ 𝟏. 𝟐𝟎 ∶ 𝑪𝒖𝒂𝒏𝒅𝒐𝜮𝑭𝒉 𝒑𝒓𝒆𝒔𝒆𝒏𝒕𝒂 𝒄𝒂𝒓𝒈𝒂𝒔 𝒅𝒆 𝒔í𝒔𝒎𝒐
Tomando en cuenta: