DISEÑO DE MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO Datos de la pantalla. Hp= 4.50 m Altura de la pantalla. T1= 0.30 m Ancho de la pantalla. T2= 0.50 m Base del triangulo. Datos del talón Hz= 1.00 m Altura del talon. B1= 3.00 m Ancho del talon. B2 T Datos de la punta. N.T.N 1.00 0. Hz= 1.00 m Altura de la punta. PUNTA B2= 1.00 m Ancho de la punta Datos del Terreno: σ= 1.50 kg/cm2 Resistencia del terreno. γs= 1.75 tn/m3 Peso especifico del terreno. 2.00 tn/m3 Peso especifico promedio entre Concreto y terren φ= 32.00 Sex. Angulo de friccion interna de EMS. δ= 32.00 Sex. Arco tangente del coef. de fricción.(Concreto va 0.625 f= 0.60 Coef.de fricción para estabilidad al desliz.(El c= 0.00 Cohesion.(Se obtuvo de la tabla Nº01) Ka= 0.307 Coeficiente de presión activa Ka.γs= 0.538 tn/m3 Datos de la Sobrecarga: Ws/c= 0.50 tn/m2 Sobrecarga actuante ho= 0.29 m Altura equivalente a Ws/c Datos del Concreto Armado: f'c= 210 kg/cm2 Resistencia del Concreto. fy= 4,200 kg/cm2 Esfuerzo de fluencia del acero. γcºaº= 2.40 tn/m3 Peso especifico del concreto armado. Datos de los Factores de Seguridad: FSD: 1.50 Factor de Seguridad al deslizamiento. FSV: 1.75 Factor de Seguridad al volteo. Dimensionamiento de la Pantalla. γm= Tang δ=
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Diseño de Muro de Contencion en Voladizo Chillon 2011
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T1DISEÑO DE MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO 0.30
PA
NTA
LLA
Datos de la pantalla.Hp= 4.50 m Altura de la pantalla.T1= 0.30 m Ancho de la pantalla.T2= 0.50 m Base del triangulo.
Datos del talónHz= 1.00 m Altura del talon.B1= 3.00 m Ancho del talon.
B2 T2Datos de la punta. N.T.N 1.00 0.50Hz= 1.00 m Altura de la punta.
PUNTA TALONB2= 1.00 m Ancho de la punta3.00B1
4.00B
Datos del Terreno:
σ= 1.50 kg/cm2 Resistencia del terreno.
γs= 1.75 tn/m3 Peso especifico del terreno.
2.00 tn/m3 Peso especifico promedio entre Concreto y terreno.
φ= 32.00 Sex. Angulo de friccion interna de EMS.
δ= 32.00 Sex. Arco tangente del coef. de fricción.(Concreto vaciado in situ).
0.625f= 0.60 Coef.de fricción para estabilidad al desliz.(El terreno de Cimentación es el suelo)c= 0.00 Cohesion.(Se obtuvo de la tabla Nº01)
Ka= 0.307 Coeficiente de presión activaKa.γs= 0.538 tn/m3
Datos de la Sobrecarga:
Ws/c= 0.50 tn/m2 Sobrecarga actuante ho= 0.29 m Altura equivalente a Ws/c
Datos del Concreto Armado:
f'c= 210 kg/cm2 Resistencia del Concreto.fy= 4,200 kg/cm2 Esfuerzo de fluencia del acero.
γcºaº= 2.40 tn/m3 Peso especifico del concreto armado.
Datos de los Factores de Seguridad:
FSD: 1.50 Factor de Seguridad al deslizamiento.FSV: 1.75 Factor de Seguridad al volteo.
Hpal= 1.50 m Brazo de palanca.Mn= 8.17 tn_m Momento Nominal
FAC= 1.80 Factor de Amp. De Carga.Mu= 14.70 tn_m Momento Ultimo.
ρ= 0.004 Asumimos cuantía.
ω= 0.080d= 0.32 m Peralte efect. de pantalla
T2= 0.37 mT2= 0.50 m Redondeando
Verificación del Cortante en la base de la pantalla.
Vud= 7.50 tn Cortante ultimo a "d" de la base de la pantalla.Vnd= 8.82 tn Cortante nominal a "d" de la base de la pantalla.
Vc= 22.02 tn Resistencia del concreto al corte.(As de pantalla des traslapa).Chequeo: OK
Dimensionamiento de la Zapata. (Talon + Punta).
Ht= 5.50 m Altura Total del ContrafuerteB1> 1.85 mB1= 1.95 mB1= 3.00 m RedondeandoB2= 0.50 m Bmin 0.50mB2= 1.00 m RedondeandoB = 4.00 mHz= 1.00 m Peralte de Zapata.
Verificación de la Estabilidad.
Pi Pesos Brazo P.XP1 9.60 2.000 19.20 Zapata.P2 3.24 1.350 4.37 Pantalla Parte RectaP3 1.08 1.133 1.22 Pantalla Parte Inclinada.P4 19.69 2.750 54.14 Peso de terreno.
H_alt. 1.83 m Altura donde se aplica Fa.Ma= 14.91 tn_m Momento activo.
Chequeo FSD: 2.48 OKChequeo FSV: 5.29 OK
Presiones sobre el Terreno.
Xo= 1.91 m posicion de la Resultante.exc_max= 0.67 m
exc= 0.09 m OK, cae dentro del tercio central
q1= 9.54 tn/m2 OK,la presion es menor a la admisible
q1= 7.27 tn/m2 OK,la presion es menor a la admisible
T10.30 N.T.N
PA
NTA
LLA
4.5
0Hp
TERRENO DERELLENO
2.50
TALON
1.0
0
Hz
3.00B1
4.00B
Arco tangente del coef. de fricción.(Concreto vaciado in situ).
Coef.de fricción para estabilidad al desliz.(El terreno de Cimentación es el suelo)
Resistencia del concreto al corte.(As de pantalla des traslapa).
POR ING. CARMEN CHILLON DISEÑO DE MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO
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ING CHILLONT1
DISEÑO DE MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO 0.30 N.T.N
PA
NTA
LLA
4.5
0
Hp
1.00 Diseño de la pantalla.1.01 Acero en la base.
TERRENO DEMu_max= 14.70 tn_m RELLENO
T2= 0.50 md2= 0.45 m
a= 5.68 cm Bloque de comp. Supuesto.(Iterar).As= 9.18 cm2 Repartir en 1.00mla= 2.16 B2 T2
Numero ACI de Varilla 6 /8" 1.00 0.50 2.50As = 2.85 cm2
PUNTA TALON
1.0
0
HzS= 0.31 m Espaciamiento
ρ= 0.0020 Cuantía dada 3.00
ρ_min= 0.0018 Cuantía minima B1
ρ_final= 0.0020 Cuantía finalAs = 9.18 4.00
S= 0.31 m Espaciamiento final B
1.02 Calculo del Punto de Corte.
Mu_max/2= 7.35 tn_mHc= 3.64 m Prof, de Corte
H_corte= 0.86 m Altura de Corte.L_corte= 1.31 m Longitud de Corte.L_corte= 4.00 m Redondeando.
1.03 Refuerzo Horizontal ArribaSe usara refuerzo en 02 capas1.03.01 Refuerzo Horizontal Parte Inclinada
ρ_min= 0.0020 Minima.As = 4.00 cm2
Numero ACI de Varilla 3 /8"As = 0.71 cm2
S= 0.18 m Espaciamiento
1.03.01 Refuerzo Horizontal Parte Recta
ρ_min= 0.0020 Minima.As = 1.67 cm2
Numero ACI de Varilla 3 /8"As = 0.71 cm2
S= 0.43 m Espaciamiento
1.04 Refuerzo Horizontal IntermedioSe usara refuerzo en 02 capas1.04.01 Refuerzo Horizontal Parte Inclinada
T12= 1.150 Peralte intermedio.
ρ_min= 0.0020 Minima.As = 15.33 cm2
Numero ACI de Varilla 5 /8"As = 1.98 cm2
S= 0.13 m Espaciamiento
1.04.02 Refuerzo Horizontal Parte Recta
ρ_min= 0.0020 Minima.As = 7.67 cm2 2.2
Numero ACI de Varilla 4 /8"As = 1.27 cm2
S= 0.17 m Espaciamiento
POR ING. CARMEN CHILLON DISEÑO DE MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO
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1.05 Refuerzo Horizontal AbajoSe usara refuerzo en 02 capas1.05.01 Refuerzo Horizontal Parte Inclinada
T12= 0.500 Peralte intermedio.
ρ_min= 0.0020 Minima.As = 6.67 cm2
Numero ACI de Varilla 6 /8"As = 2.85 cm2
S= 0.43 m Espaciamiento
1.05.02 Refuerzo Horizontal Parte Recta
ρ_min= 0.0020 Minima.As = 3.33 cm2
Numero ACI de Varilla 6 /8"As = 2.85 cm2
S= 0.45 m Espaciamiento
2.00 Diseño de la Zapata.
Ws= 7.88 tn/m Carga vert. Debida al peso del terreno.Wpp= 2.40 tn/m Carga debida al peso propio.
2.01 Diseño de la Zapata anterior. (Punta).
Wu_max= 14.05 tn/mMu= 7.03 tn_m
a= 1.18 cm Bloque de comp. Supuesto.(Iterar).As= 2.04 cm2 Repartir en 1.00mla= 0.48 cm
As_min= 16.51 cm2As_final= 16.51 cm2
Numero ACI de Varilla 6 /8"As = 2.85 cm2 Pasar la mitad del refuerzo vertical de la pantalla
S= 0.17 m EspaciamientoVerificar Cortante.
2.02 Diseño de la Zapata posterior. (Talon).
q'b= 1.42 tn/mqB= 8.69 tn/m
Wu_max= 14.39 tn/mMu= 11.09 tn_m
a= 7.54 cm Bloque de comp. Supuesto.(Iterar).As= 3.34 cm2 Repartir en 1.00mla= 0.78 cm
As_min= 16.51 cm2As_final= 16.51 cm2
Numero ACI de Varilla 8 /8"As = 5.07 cm2 Pasar la mitad del refuerzo vertical de la pantalla
S= 0.31 m Espaciamiento
Chequeo del Cortante.
X= 1.56 Dist. a "d" de la cara.q'dc= 0.88 Carga del terreno a d de la cara.Vud= 5.88 tn
Vn= 6.91 tnVc= 72.20 tn
Verif. OK
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2.03.01 Acero Minimo
ρ_min= 0.0018 Minima.As = 18.00 cm2
Numero ACI de Varilla 5 /8"As = 1.98 cm2
S= 0.11 m Espaciamiento
2.03.01 Acero de Montaje
As_min= 57.15 cm2Numero ACI de Varilla 5 /8"
As = 1.98 cm2S= 0.50 m Espaciamiento
TABLA Nº 03 CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONESCATEGORIA EDIFICIO
ABCD
(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas,pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales
TABLA Nº 01 CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONESZONA SISMICA
123
TABLA Nº 02 PARAMETROS DE SUELOS
TIPO DE SUELO
S1S2S3S4
Características para hallar el periodo fundamental123
Zona contribuyente(metros cuadrados)
14.9 o menor15 -30 -45 -
60 ó más
RR3R2R1R8R6R5R4R9R7
estado R1
2
TABLA Nº 03 CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONESFACTOR U
(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas,pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales
TABLA Nº 01 CATEGORIA DE LAS EDIFICACIONESZ
0.150.300.40
TABLA Nº 02 PARAMETROS DE SUELOS
S
0.4 1 Roca o suelos muy rígidos0.6 1.2 Suelos intermedios0.9 1.4 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor1.3 0.9 Condiciones excepcionales
CT35 Elementos resistentes en la dirección de los pórticos45 Elementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y escale60 Elementos sismorresistentes por muros de corte
Zona contribuyente Relación carga viva a carga muerta(metros cuadrados) ### 1
14.9 o menor 100% 100%29.9999 80% 85%44.9999 60% 70%59.9999 50% 60%
60 ó más 40% 55%
Coef RegularAcero, Arriostres en Cruz 6.000Acero, Arriostres Excéntricos 6.500Acero, Porticos Ductiles con Uniones Resistentes a Momentos 9.500Albañileria Armada o Confinada 3.000Concreto Armado, de Muros Estructurales 6.000Concreto Armado, Dual 7.000Concreto Armado, Porticos 8.000Madera (Por Esfuerzos Admisibles) 7.000Muros de Ductilidad Limitada 4.000
1.00 REGULAR0.75 IRREGULAR
TP (s)
Roca o suelos muy rígidosSuelos intermedios
Suelos flexibles o con estratos de gran espesorCondiciones excepcionales
Elementos resistentes en la dirección de los pórticosElementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y escaleElementos sismorresistentes por muros de corte
Relación carga viva a carga muerta2 ó más
100%85%75%70%65%
PESOS ESPECIFICOS Y ANGULOS DE FRICCION DE SUELOS
Propiedades del suelo:Clase de terreno PESO ESPECIFICO (Tn/m3) Angulo de Friccion
Angulo de Friccion= 45 Tierra de terraplen seca 1.40 37
Coef. Friccion = 1 Tierra de terraplen humeda 1.60 45
Cah= 0.17 Tiera de terraplen empapada 1.80 30
Cph= 5.83 Arena seca 1.60 33
w= 1.7 Arena Humeda 1.80 40
Arena empapada 2.00 25
Legamo diluvial seco 1.50 43
Legamo diluvial humedo 1.90 20
Arcilla seca 1.60 45
Arcilla humeda 2.00 22
Gravilla seca 1.83 37
Gravilla humeda 1.86 25
Grava de cantos vivos 1.80 45
Grava de cantos rodados 1.80 30
VALORES TIPO PARA EL ANGULO DE FRICCION INTERNA
OBTENIDOS A PARTIR DE ENSAYOS DE CORTE EN DIVERSOS TIPOS DE ROCA Y SUELO (HODK Y BRAY)
TIPO MATERIALANGULO DE FRICCION
MATERIAL
NO COHESIVO
ARENA
Gruesa y seca 1.44
Fina y seca 1.60
Humeda 1.84
Muy Humeda 1.92 Arena fina seca
GRAVA
Comun mixta 1.76 Comun mixta
Fluvial 2.24 grava
Suelta 1.84
Arenosa 1.92 Suelta arenosa
ROCA SUELTA
Granito 1.6 -2.00
Basalto 1.76 - 2.24
Calcarea 1.28 - 1.92
Yeso 1.0 - 1.28
COHESIVO
ARCILLA
Seca 1.76
Humeda 1.84
Saturada 1.92 Arcilla compacta
Marga Arenos 1.60 Arcilla blanda
Marga 1.76
PESO ESPEC. (TM/m3)
Compacta,bien graduada, uniforme
Uniforme, gruesa arena fina o suelta
Arena bien suelta graduada
Compacta arenosa
Piedra partida en fragmentos
Yeso fragmentado
Bloques de arcilla gruesa
Bloques de arcilla humeda
Material calcareo de
zona de deslizamiento
°
Ton/m3
°
Ton/m3
COHESIVO
ARCILLA
Con grava 2.00 Material de falla
COBERTURA
Suelo Superfic. 1.36
Suelo seco 1.44
Suelo humedo 1.60
Suelo saturado 1.68
MACIZO ROCOSO
Granito 2.61 Granito
Cuarcita 2.61 Cuarcita
Arenisca 1.95 Arenisca
Caliza 3.17 Caliza
Porfido 2.58 Porfido
Yeso 1.76
Suelo de cobertura
Yeso fragmentado
PESOS ESPECIFICOS Y ANGULOS DE FRICCION DE SUELOS Para concreto vaciado in situ :
Angulo de Friccion
37 0.75445 1.00030 0.577 BARRA DIAMETRO
33 0.649 0.60 N° Pulg.
40 0.839 0.60 6 mm
25 0.466 0.47 2 1/4
43 0.933 8 mm
20 0.364 3 3/8
45 1.000 0.50 12 mm
22 0.404 0.50 4 1/2
37 0.754 0.60 5 5/8
25 0.466 0.60 6 3/4
45 1.000 0.60 8 1
30 0.577 0.60 10 1 1/4VALORES TIPO PARA EL ANGULO DE FRICCION INTERNA
OBTENIDOS A PARTIR DE ENSAYOS DE CORTE EN DIVERSOS TIPOS DE ROCA Y SUELO (HODK Y BRAY)
NUMERO DE BARRAS CONOCIENDO EL AREA DEL ACERO EN ( Cm2. )
11 123.11 3.39
3.48 3.80
5.53 6.03
7.84 8.55
12.44 13.57
13.93 15.20
21.77 23.75
31.35 34.20
55.74 60.80
87.09 95.01
Zona contribuyente Relación carga viva a carga muerta Tabla Nº 1(metros cuadrados) 0.625 o menor 1 2 ó más FACTORES DE ZONA
14.9 o menor 100% 100% 100% ZONA15 - 29.9999 80% 85% 85% 130 - 44.9999 60% 70% 75% 245 - 59.9999 50% 60% 70% 360 ó más 40% 55% 65%
Tabla Nº 1 Tabla Nº 2FACTORES DE ZONA Parámetros de Suelo
Z Tipo Descripción Tp(s)0.15 S1 Roca o suelos muy rígidos 0.40.3 S2 Suelos intermedios 0.60.4 S3 Suelos flexibles o con estratos de gran espesor 0.9
S4 Condiciones excepcionales
Tabla Nº 2 Tabla Nº 3Parámetros de Suelo CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES
S CATEGORÍA1 A Edificaciones Esenciales
1.2 B Edificaciones Importantes1.4 C Edificaciones Comunes
D Edificaciones Menores
(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas,
pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales
Tabla Nº 3CATEGORÍA DE LAS EDIFICACIONES
DESCRIPCIÓN FACTOR U1.51.31(*)
(*) En estas edificaciones, a criterio del proyectista, se podrá omitir el análisis por fuerzas sísmicas,
pero deberá proveerse de la resistencia y rigidez adecuadas para acciones laterales
Características para hallar el periodo fundamental CT
Elementos resistentes en la dirección de los pórticos 35Elementos resistentes pórticos, cajas de ascensores y escaleras 45Elementos sismorresistentes por muros de corte 60
Tabla Nº 6SISTEMAS ESTRUCTURALES
Coeficiente de reducción, R
Sistema Estructural Para estructuras regularesAcero con arriostres en cruz 6Acero con arriostres excéntricos 6.5Acero con Pórticos dúctiles con uniones resistentes a momentos 9.5
3
4
6
7
8Madera (por esfuerzos admisibles) 7
Albañilería armada o confinada(5)
Concreto armado con muros de ductilidad limitada(4)
Concreto armado de muros estructurales(3)
Concreto armado Dual(2)
Concreto armado Pórticos(1)
PESOS ESPECIFICOS Y ANGULOS DE FRICCION DE SUELOS Para concreto vaciado in situ :
Clase de terreno PESO ESPECIFICO (Tn/m3) Angulo de Friccion
Tierra de terraplen seca 1.40 37 0.754Tierra de terraplen humeda 1.60 45 1.000Tiera de terraplen empapada 1.80 30 0.577