1. diseño de muro de conteción aci 318

COMENTARIOS PARA EL USO DEL PROGRAMA

El programa est basado en el reglamento para diseo de concreto reforzado ACI318-05 y en

el procedimiento usado por Jack C. McCormac en su libro de Diseo de Concreto Reforzado.

La aproximacin analtica para el clculo que se propone es bastante aceptable para la situacin

establecida, tomando en cuenta que no se profundiza en la cuestin de geotcnia que se necesita

para llegar a una solucin que se acerque ms a la realidad.

Los empujes de tierra son calculados de una manera simplista y se espera que el suelo acte de una

manera similar, sin embargo, es en el proceso del diseo donde se profundiza para llegar a una

solucin eficiente y avalada por el reglamento utilizado.

Las hiptesis del programa son las siguientes:

1. El suelo tiene las mismas propiedades en toda la masa que empuja al muro (no estratificado).

2. El relleno cuenta con un nivel superficial "plano" (sin inclinacin).

3. El muro se disea con una superficie vertical (espalda del muro), que es la que recibe el empuje

del suelo.

4. El suelo presenta una propiedad de resistencia por friccin ().

5. El suelo se encuentra en un estado "seco".

Se desprecia el empuje pasivo esperando el caso crtico que ser cuando dicha masa se erosione

y finalmente desaparesca siendo solamente el muro el que trabaje contra el deslizamiento.

Finalmente se recomienda que la cuestin geotcnica del problema se analize conforme a las teorias

existentes expuestas por cualquier cantida de autores en sus distintas obras. Una buena referencia

en el tema es el Libro de Mecnica de Suelos (Tomo 2) de Juarez Badillo y Rico Rodriguez.

Segundo Rosas Edmar Daniel

Universidad de Sonora

Ingeniera Civil

DISEO DE MURO DE CONTENCIN DE CONCRETO REFORZADO

POR ACI318-05Datos:

Suelo:

(suelo) = 1.8 ton/m3

= 33

= 0.5

qa = 21 ton/m2

sobrecarga = 1.5 ton/m

Muro:

(concreto) = 2.4 ton/m3

f'c = 200 kg/cm2

fy = 4200 kg/cm2

H = 6.4 m

Dimensiones Iniciales:

Propuesta de espesor del Vstago: (Considerando espesor constante)

Se recomienda usar mnimo 0.3m

*Espesor Propuesto = 0.3 m

Espesor de la base : recomendado entre 0.45 y 0.64 m

*Espesor de la Base = 0.6 m

Clculo de Empujes de Tierras:

KA = 0.295

P1(h=H) = 3.396 ton/m2

P2(h=0) = 0.442 ton/m2

h(carga) = 0.833 m

Fuerza Brazo Momento

EA1 = 10.868 ton 2.133 m 23.184 ton-m

EA2 = 2.830 ton 3.200 m 9.056 ton-m

EA = 13.698 ton m 32.240 ton-m

Geometra del Muro:

B = 3.5 m

T = 0.44 m

x = 0.8 m

sen

senK A

1

1 2

2

1HKE AA

Fuerzas Estabilizadoras:

Fuerza Brazo Momento

W1 = 26.9844 ton 2.37 m 63.953028 ton-m

W2 = 4.176 ton 1.09 m 4.55184 ton-m

W3 = 1.9488 ton 0.847 m 1.649984 ton-m

W4 = 5.04 ton 1.75 m 8.82 ton-m

W = 38.1492 ton m 78.974852 ton-m

Vol(concreto) 8.225 ton/mL de Muro

Clculo de (FS):

(FS)DESP = 1.39 > 1.2

(FS)GIRO = 2.45 > 1.5

Clculo de Presiones en la Base:

A = 3.5 m2

Iy = 3.573 m4

P/A = 10.900 ton/m2

x(barra) = 1.225 m

My/I = 9.8089552 ton-m

f(talon) = 1.091 ton/m2 > 0

f(pie) = 20.709 ton/m2 < 21 ton/m2

fx = 16.225 ton/m2 Esfuerzo en el extremo izquierdo

del vstago

A

DESPE

WFS

)(

A

RGIRO

M

MFS )(

I

My

A

PfTALON

I

My

A

Pf TALON

DISEO DEL ARMADO

*Diseo del Vstago:

Acero por Flexin

Asumiendo

> o igual (min) = 0.0015

Mu = 41.890 ton-m usando factores de CV (1.6)

d(req) = 38.03 cm

h(req) = 43.03 cm

h(prop) = 44 cm

d = 39 cm

R = 274 ton-m

= 0.1700706

= 0.008099 > 0.0015

As(req) = 31.58 cm2

# bar Area (cm2) s (cm)

3 0.713 2.26

4 1.267 4.01

5 1.979 6.27

6 2.850 9.02

7 3.879 12.28

8 5.067 16.04

9 6.413 20.30

10 7.917 25.07

"Por lo tanto el espesor del vstago en la base ser de 44 cm usando recubrimiento al centro

del refuerzo de 50mm como lo solicita ACI 318-05 y un peralte efectivo de

39 cm".

"Se colocaran barras del # 8 @ 16 cm como refuerzo vertical para flexin".

Acero por Cortante

Vu = 19.204981 ton usando factores de CV (1.6)

Vn = 21.9238458 ton

Vn > Vu ; "Por lo tanto de se usar acero por cortante"

18.0'18.0

fy

cf

)59.01('

cbf

Mud cfbdR '

2

fy

cf '

d

As

bdcfVn '53.0

*Diseo del Taln

Acero por Flexin

Asumiendo

> o igual (min) = 0.0015


d(req) = 35.55 cm

h(req) = 40.55 cm

h(prop) = 64 cm

d = 59 cm

R = 627 ton-m

= 0.0605617

= 0.002884 > 0.0015

As(req) = 17.01 cm2


3 0.713 4.19

4 1.267 7.45

5 1.979 11.63

6 2.850 16.75

7 3.879 22.80

8 5.067 29.78

9 6.413 37.69

10 7.917 46.53



59 cm".


Acero por Cortante


Vn = 33.1668436 ton


18.0'18.0

fy

cf

)59.01('

cbf

Mud cfbdR '

2

fy

cf '

d

As

bdcfVn '53.0

Longitud de Desarrollo

Para barras del #6 o menores

Para barras del #7 o mayores

= 1.0

= 1.0

Ktr = 0.0 clculo manual (opcional, si noKtr = 0)

Ld = 40.67 cm L(disponible) = 124 cm

*Por lo tanto se colocarn barras a flexin con una longitud de anclaje de 41 cm

b

b

d

d

Ktrccf

fyd

3.5

b

b

d

d

Ktrccf

fyd

6.6

*Diseo de la Punta

Acero por Flexin

"Se considerar la punta del muro como un elemento en

voladizo para calcular el momento y cortante ltimo

al que se encuentra sometido".

Asumiendo

> o igual (min) = 0.0015


d(req) = 18.43 cm

h(req) = 23.43 cm

h(prop) = 64 cm

d = 59 cm

R = 627 ton-m

= 0.0158486

= 0.000755 > 0.0015

As(req) = 4.45 cm2


3 0.713 16.00

4 1.267 28.45

5 1.979 44.45

6 2.850 64.01

7 3.879 87.13

8 5.067 113.80

9 6.413 144.02

10 7.917 177.81



59 cm".


18.0'18.0

fy

cf

)59.01('

cbf

Mud cfbdR '

2

fy

cf '

d

As

Acero por Cortante


Vn = 33.167 ton


Longitud de Desarrollo

Para barras del #6 o menores

Para barras del #7 o mayores

= 1.0

= 1.0

Ktr = 0.0 clculo manual (opcional, si noKtr = 0)

Ld = 18.08 cm L(disponible) = 270 cm

*Por lo tanto se colocarn barras a flexin con una longitud de anclaje de 18 cm

bdcfVn '53.0

b

b

d

d

Ktrccf

fyd

3.5

b

b

d

d

Ktrccf

fyd

6.6

Acero de Contraccin por Temperatura

ACI 318-05 exige como mnimo una cuanta de acero por contraccin de 0.0025

*Vstago

Se propone usar 1/3 en la cara interior y 2/3 en la exterior

As(min) = 9.75 cm2

Cara interior

# Area (cm2) s (cm)

3 0.713 10.962421

4 1.267 19.488749

5 1.979 30.451171

"Se propone usar varillas del # 4 @ 19 cm para refuerzo exterior

y @ 38 cm para refuerzo interior."

*Taln y Punta

As(min) = 16 cm2

# Area (cm2) s (cm)

3 0.713 7.2463464

4 1.267 12.882394

5 1.979 20.12874

"Se propone usar varillas del # 4 @ 12 cm para refuerzo exterior

Referencias:

* Diseo de Concreto Reforzado

Jack C. McCormac

Alfaomega

5ta Edicin

* Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural (ACI 318-05) y Comentario

*DISEO FINAL (DIMENSIONES)

30.0

576.0

64.0

80.0 44.0 226.0

acot : cm

*DISEO FINAL (ARMADO)

Acero por Temperatura

Varilla # 4 Acero Horizontal

@ 19 (Temperatura)

Varilla # 4

@ 38

Acero Vertical (Flexin)

Varilla # 8

@ 16

Acero de Flexin Acero de Flexin

Varilla # 4 Varilla # 6

@ 28 @ 16

Acero por Temperatura Acero por Temperatura

Varilla # 4 Varilla # 4

@ 12 cm @ 12 cm

Revisar Longitudes de Desarrollo en hoja de clculos correspondientes

cm

cm

cm

1. diseño de muro de conteción aci 318

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