Muros de contencion
crestr83Trabajo22 de Agosto de 2018
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MUROS DE CONTENCIÓN
Integrantes
Felipe González Mejía.
Catalina Restrepo Agudelo.
María Camila Álzate Pineda.
Miguel González Suescun.
Materia
Mecánica de suelos aplicada
Profesor
Silvana Montoya Noguera
[pic 1]
Departamento de Ingeniería Civil
Medellín, Colombia
Marzo 3 de 2018
Introducción
En el presente informe se describe el procedimiento realizado para el desarrollo del estudio de la estabilidad de dos estructuras de contención previamente escogidas. También se describen las características del suelo en donde se ubican dichos muros de contención.
Los muros de contención son estructuras, las cuales cumplen la función de contener los empujes laterales del suelo, bien sean naturales, rellenos artificiales o elementos a almacenar. Estos muros soportan por lo general los esfuerzos horizontales que son producidos por el empuje de tierras, también reciben esfuerzos verticales trasmitidos a pilares, las paredes de cargas y los forjados que se apoyan sobre ellos. Muchas veces los muros tienen desempeños en funciones de cimientos, ya que transmiten las presiones y/o cargas suministradas adicionales en el mismo. En general las estructuras de contención son muy importantes debido a que protegen las demás estructuras y la seguridad de las personas ante posibles movimientos de masas.
Objetivo general
Analizar la estabilidad de dos estructuras de contención previamente escogidas, con esto se busca determinar si las estructuras cumplen con los factores de seguridad requeridos por la norma NSR 10 (FST = 1.6 y FSM = 3.0).
Objetivos específicos
- Determinar con ayuda de la geometría cuales son los tipos de muros de contención escogidos.
- Determinar las dimesiones de los muros de contencion escogidos, ya sea en campo o apoyados en la literatura.
- Determinar con ayuda de los métodos de Rankine y de Coulomb si las estructuras de contención cumplen con los factores de seguridad de rotación y traslación.
- Describir el tipo de suelo presente en el terreno y sus características.
- Determinar las propiedades del suelo según la tabla dada de las zonas geologicas-geotecnicas simplificadas.
Partes del muro
Tomando como ejemplo el muro de contención más común, a continuación, se mostrará las designaciones de los muros
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Imagen 1. Designaciones de los muros de contención. Tomado de (Universidad de Castillana- La Mancha )
No todos los muros tienen una puntera, pero estos son poco frecuentes en una edificación. Existen algunos muros que no tienen talón estos se usan cundo el terreno es de propiedad ajena, en este caso los muros pueden presentar inconvenientes técnicos debido a que el terreno puede tener inconvenientes en el drenado. Cuando no hay problemas de deslizamiento, se puede prescindir del tacón.
[pic 3]
Imagen 2. Esquemas de muros flexibles. Tomado de (Suarez)
En la imagen 1, se muestran las designaciones de los muros de contención rígidos, en la imagen 2, se muestran los diferentes esquemas de muros flexibles.
Tipos de muros
Existen muchas tipologías de muros, pero a continuación se presentan los tipos de muros cuyos usos son más frecuentes según (Universidad de Castillana- La Mancha ):
Muros de gravedad:
Son aquellos muros que soportan los empujes con su peso propio. Normalmente son muros construidos de hormigón en masa y hormigón ciclópeo, por ser más pesados estos muros contrarrestan los empujes con su propia masa, estos muros tienen como ventaja que no son armados, pueden ser para alturas moderadas si su longitud no es muy grande.
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Imagen 3. Muros de contención a gravedad.
Muros Ménsula:
Son los muros de uso más frecuente, aunque su construcción muchas veces depende de su costo ya que este tipo de muros requieren tareas adicionales como excavación, hormigón, acero, encofrado, y un relleno posterior. Su solución más económica es cuando tienen hasta 10 y 12 m de altura.
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Imagen 4. Muros de ménsula.
Muros contrafuertes:
Estos muros son una evolución de los muros ménsula que compensan su baja altura con espesores de hormigón, con esto se aligeran las áreas de acción con contrafuertes, lo que implica dificultades en el encofrado y en los rellenos de hormigón.
[pic 9]
Imagen 5. Muros contrafuertes.
Muros Bandeja:
En este tipo de muros se busca contrarrestar parte del momento flector, mediante la colocación de bandejas a distintas alturas, disipando así los momentos que se puedan producir en el suelo debido a que la carga estará reflejada sobre el peso propio de las bandejas; tienen como problema principal su dificultad de construcción; Sin embargo, funcionan bien a grandes alturas.
[pic 10]
Imagen 6. Muros de bandejas
Es importante aclarar que la teoría estudiada en clase se refiere a muros de contención flexibles y rígidos. Para el presente informe se basa en el estudio de dos muros de contención en donde se evaluará su geometría, capacidad de carga y como estos trabajan en la realidad bajo condiciones reales del suelo y carga, aplicando así todos los conceptos aprendidos en el aula de clase.
Ecuaciones utilizadas
Método de Coulomb
Coeficiente de presión de tierras
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Presión activa
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Presión activa horizontal
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Presión activa vertical
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Método de Rankine
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Presión activa
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Presión activa horizontal
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Presión activa vertical
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Para ambos
Distancia de aplicación de la presión activa
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Resultante de las fuerzas verticales
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Factor de seguridad por traslación
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Factor de seguridad por rotación
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Sumatoria de momentos
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Aplicación de la fuerza resultante
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Excentricidad
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Si X > es estable [pic 28]
Donde:
- = Peso específico del suelo [pic 29]
- = Ángulo de elevación de la superficie [pic 30]
- = Ángulo de fricción del suelo [pic 31]
- = Ángulo de fricción entre el muro y el suelo [pic 32]
- = Ángulo de inclinación del muro [pic 33]
- B = Base del muro
- H = Altura inicial
- W = Peso del muro de contención
- L = Distancia perpendicular a la fuerza desde 0.
- Mr = Momentos resistentes
- Ma = Momentos actuantes
Muros por analizar
- Trabajo de campo
- Muro # 1: Gavión
- Tipo de muro: Según (Budhu, 2010) es un muro de tipo modular.
[pic 34]
Imagen 7.
La imagen muestra una estructura de contención modular (gavión).
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Imagen 8
La imagen muestra las medidas tomadas del muro de contención escogido.
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[pic 36]
Imagen 9
La imagen muestra las fuerzas actuantes sobre el muro de contención.
[pic 37]
Imagen 10. Universidad de los Andes (2016). Mapa de zonificación Geológica – Geotécnica del AMVA. [Mapa].
La imagen muestra la ubicación de las dos zonas en donde se ubican los dos muros de contención escogidos.
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