H = 3.00 m Pto. 1 Relleno Pto. 1 para muro DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO METODO LRFD 0.000 0.500 1.000 1.500 2.000 2.500 3.000 3.500 0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200 1.400 1.600 1.800 2.000 MURO DE CONTENCION Datos de Propiedades del Suelo de Relleno Angulo de friccion entre relleno y muro δ= 2/3 Ф = 22.00 grados Inclinacion del material de relleno ε = 0.00 grados
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Transcript
H = 3.00 m
Pto. 1 Relleno
Pto. 1 para muro
DISEÑO DE MUROS DE CONTENCION EN VOLADIZO METODO LRFD
Inclinacion del material de relleno ε = 0.00 grados
Angulo de friccion interna del suelo Ф = 33.00 grados
Angulo que forma la cara interna del muro con la horizontal
β = 90.00 grados
Peso especifico del suelo
γS = 19.00 KN/m3
Peso especifico del relleno
γR = 19.00 KN/m3
Cohesion del suelo
C = 0.00 Kg/cm2
Capacidad portante del terreno σADM =
1.00 Kg/cm2
Datos de propiedades del muro
Peso especifico del muro
γM = 25.00 KN/m3
Resistencia a la compresion
f'c = 210.00 Kg/cm2
Resistencia a la fuencia
fy = 4200.00 Kg/cm2
Datos de geometria del muro Altura total del muro
H = 3.00 m
Altura de pantalla
hp = 2.60 m
Altura de la Zapata
hz = 0.40 m
Altura de corona
hc = 0.30 m
Espesor superior de la pantalla tSUP = 0.30 m
Espesor inferior de la pantalla
tINF = 0.30 m
Ancho total de la base
B = 1.85 m
Longitud del pie
BPIE = 0.45 m
Longitud del talon
BTALON = 1.10 m
Datos de Sobrecarga Sobrecarga
S/C = 11.40 Kn/m2
Datos de Sismo
Coef h = 0.1500 Zona sísmica 2 , Z = 0.30
Coef v = 0.1000
COORD MURO
X Y
0.000 0.000
1.850 0.000
1.850 0.400
0.750 0.400
0.750 3.000
0.450 3.000
0.450 0.400
0.000 0.400
0.000 0.000
COORD RELLENO
X Y
1.850 0.400
1.850 2.700
0.750 2.700
0.750 0.400
1.850 0.400
MURO
AREA 1.520 m2
PESO 38.000 KN
C.G.X 0.758 m
C.G.Y 0.970 m
RELLENO
AREA 2.530 m2
PESO 48.070 KN
C.G.X 1.300 m
C.G.Y 1.550 m
CALCULO DE FUERZAS
1.- PESO PROPIO Y PESO DEL RELLENO
DESCRIPCION Peso (KN) Brazo (m) Momento (Kn-m)
Peso del muro de contención 38.00 0.76 28.81
Peso del relleno 48.07 1.30 62.49
ΣFv 86.07 ΣM 91.30
2.- EMPUJE DE TIERRAS
Ka = 0.2645 γR = 19.00 KN/m3
Kah = 0.245 Kav = 0.099
DESCRIPCION Empuje (KN) Brazo (m) Momento (Kn-m)
Empuje de relleno horizontal 16.98 0.90 15.28
Empuje de relleno vertical 6.86 1.85 12.69
3.- EMPUJE DEBIDO A LA SOBRECARGA
Altura equivalente de diseño para la carga vehicular de muros de contencion paralelos al trafico (AASHTO 2.11.6.4)
Altura del muro (m)
heq (m)
Distancia entre el parametro posterior del muro y el borde del
2
2
2
εβsenδβsen
εφsenφδsen1δβsenβsen
φβsenKa
trafico
0.00m 0.30 m a mas
1.5 1.5 0.6
3 1.05 0.6
6 0.6 0.6
Usaremos una altura equivalente
heq = 0.6 m
Presion generada por la carga viva
11.4 Kn/m2
DESCRIPCION Empuje (KN) Brazo (m) Momento (Kn-m)
Empuje horizontal de la sobrecarga en el relleno 8.14 1.35 10.99
Empuje vertical de la sobrecarga en el relleno 12.54 1.30 16.30
4.- EMPUJE DEBIDO AL SISMO
Empuje lateral del suelo
β = 0.00 grados
Donde: Ф = 33.00 grados
Ɵ = 9.46 grados
δ = 22.00 grados
i = 0.00 grados
Ɵ = 9.46 grados
K AE = 0.381
H = 2.70 m
P AE = 23.75 Kn/m
P A = 18.32 Kn/m EMPUJE ACTIVO HORIZONTAL DE TIERRAS, UTILIZADO PARA EL EVENTO EXTREMO I
ΔP AE = 5.43 Kn/m EMPUJE DE TIERRAS DEBIDO AL SISMO - EMPUJE DE TIERRAS SIN SISMO
MAE = 26.26 Kn-m/m
Peso (KN) Brazo (m) Momento (Kn-m)
5.43 1.80 9.78
5.70 0.97 5.53
7.21 1.55 11.18
ΣFv 18.34 ΣM 26.48
Empuje de Tierra por sismo (ΔP AE)
Fuerza de Inercia del Muro de Contencion
Fuerza de Inercia del Relleno
DESCRIPCION
V2
RAEAE K1HγK2
1P
2
βιcosθβδcos
ιφsenδφsen1θβδβcos2θcos cos
βθφ2cosAE
K
v
h
k1
karctanθ
CARGAS VERTICALES Y HORIZONTALES NO FACTORADAS
CARGAS VERTICALES FUERZA (KN) BRAZO (m) MOMENTO DC Peso del Muro 38.00 0.76 28.81 EV Peso del Relleno 48.07 1.30 62.49 EH Componente Vertical de Empuje 6.86 1.85 12.69 LS SC sobre el Relleno 12.54 1.30 16.30
CARGAS HORIZONTALES FUERZA (KN) BRAZO (m) MOMENTO EH Componente Horizontal del Empuje 16.98 0.90 15.28 LS Empuje por Sobrecarga 8.14 1.35 10.99 EQ Empuje Tierra por Sismo 5.43 1.80 9.78 EQ Fuerza Inercial del Muro 5.70 0.97 5.53 EQ Fuerza Inercial del Relleno 7.21 1.55 11.18
COMBINACION DE CARGAS DC EV EH LS EQ
Resistencia I 1.25 1.35 1.50 1.75 0.00 Resistencia Ia 0.90 1.00 1.50 1.75 0.00 Resistencia III 1.25 1.35 1.50 0.00 0.00 Resistencia IIIa 0.90 1.00 1.50 0.00 0.00 Evento Extremo I 1.25 1.35 1.50 0.50 1.00 Servicio I 1.00 1.00 1.00 1.00 0.00
CARGAS DE DISEÑO FACTORADAS Cargas Verticales Vu (Kn)
Items 1 2 3 4 Notacion DC EV EH LS Vu Vn(Kn) 38.00 48.07 6.86 12.54 Total Resistencia I 47.50 64.89 10.29 21.95 144.63 Resistencia Ia 34.20 48.07 10.29 21.95 114.51 Resistencia III 47.50 64.89 10.29 0.00 122.69
Notacion DC EV EH LS Mvu Mvn (Kn.m) 28.81 62.49 12.69 16.30 Total Resistencia I 36.02 84.36 19.04 28.53 167.95 Resistencia Ia 25.93 62.49 19.04 28.53 135.99 Resistencia III 36.02 84.36 19.04 0.00 139.42 Resistencia IIIa 25.93 62.49 19.04 0.00 107.46 Evento Extremo I 36.02 84.36 19.04 8.15 147.57 Servicio I 28.81 62.49 12.69 16.30 120.30
Cargas Horizontales Hu (Kn)
Items 1 2 3 4 5
Notacion EH LS EQ (ΔPAE) EQ EQ Hu
Hn(Kn) 16.98 8.14 5.43 5.70 7.21 Total
Resistencia I 25.47 14.25 0.00 0.00 0.00 39.72
Resistencia Ia 25.47 14.25 0.00 0.00 0.00 39.72
Resistencia III 25.47 0.00 0.00 0.00 0.00 25.47
Resistencia IIIa 25.47 0.00 0.00 0.00 0.00 25.47
Evento Extremo I 25.47 4.07 5.43 5.70 7.21 47.88
Servicio I 16.98 8.14 0.00 0.00 0.00 25.12
Momento debido a Hu (Kn-m) Items 1 2 3 4 5
Notacion EH LS EQ EQ EQ MHU
MHn (Kn-m) 15.28 10.99 9.78 5.53 11.18 Total
Resistencia I 22.93 19.23 0.00 0.00 0.00 42.16
Resistencia Ia 22.93 19.23 0.00 0.00 0.00 42.16
Resistencia III 22.93 0.00 0.00 0.00 0.00 22.93
Resistencia IIIa 22.93 0.00 0.00 0.00 0.00 22.93
Evento Extremo I 22.93 5.49 9.78 5.53 11.18 54.90
Servicio I 15.28 10.99 0.00 0.00 0.00 26.27
ESTABILIDAD Y CONDICIONES DE SEGURIDAD
Deben satisfacer Cuatro condiciones: Excentricidad, Deslizamiento, Volteo y Capacidad Portante
I. EXCENTRICIDAD
El criterio de excentricidad es basico para mantener la Fuerza Vertical Resultante dentro de la mitad del medio de la base. La excentricidad no debera exceder la maxima excentricidad emax = B/4