informe muro

7/17/2019 Informe Muro

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MITIGACIÓN

YOPAL

REALIZAR LOS ESTUDIOS GEOTÉCNICOS Y GEOMORFOLÓGICOS PARA

LA EVALUACIÓN DEL NIVEL DE AMENAZA E IMPLEMENTACION DE

MEDIDAS DE MITIGACION PARA EL MUNICIPIO DE RECETOR

DEPARTAMENTO DE CASANARE

CONTRATO No. 2086 – 2014

INFORME ESTRUCTURAL

ANÁLISIS ESTRUCTURAL

MURO ZONA URBANA



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

2

CONTENIDO

CONTENIDO ............................................................................................................................ 2

INTRODUCCION ...................................................................................................................... 3

DISEÑO DE ESTRUCTURAS ...................................................................................................... 4

CONSIDERACIONES DE DISEÑO .......................................................................................... 4

ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES DE DISEÑO ......................................................... 6

PARAMETROS GEOTECNICOS ............................................................................................. 6ESTADOS DE CARGA Y ANALISIS DE EFECTOS SOBRE EL MURO ......................................... 7

CARGA MUERTA (D) ........................................................................................................ 7

CARGA VIVA (L) ................................................................. ¡Error! Marcador no definido.

EMPUJES DE TIERRA ........................................................................................................ 7

ESTADOS Y COMBINACIONES DE CARGA ...................................................................... 12

VERIFICACION PARA ESTADOS DE CARGAS DE SERVICIO ....¡Error! Marcador no definido.

DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES .................... ¡Error! Marcador no definido. ANALISIS NUMERICO PARA DISEÑO ESTRUCTURAL ............¡Error! Marcador no definido.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ........................................................................... 22

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ......................................................................................... 25



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3

INTRODUCCION

Este documento contiene la memoria explicativa y de cálculo para el muro de contención

planteado, para el proyecto ubicado en el Casco Urbano del Municipio de Recetor en el

Departamento de Casanare.

El sistema estructural definido para la estructura de contención descrita en el presente

informe y para todos los efectos de diseño, corresponde al de muros en concreto

reforzado con capacidad de disipación de energía moderada (DMO).

El análisis estructural realizado se encuentra enmarcado en la normativa vigente en

nuestro país para estructuras de este tipo, como lo es el Código de Diseño Sísmico de

puentes CCDSP-95, con referencia en el AASHTO LRFD Bridge Desing Specifications y

el Reglamento de Diseño y Construcción Sismo Resistente NSR-10, de carácter

obligatorio en todo el país.

Con el propósito de obtener los resultados del comportamiento de la estructura de

contención, se elaboró un modelo tridimensional en un programa de elementos finitos, en

el cual se dispuso de elementos tipo shell con diferentes características para idealizar los

elementos del muro.

Para la obtención de las fuerzas sísmicas, se procedió a realizar un análisis por el método

de Mononobe-Okabe, el cual a partir de las propiedades del material de relleno, ubicado

en el trasdós del muro evalúa los efectos de carga lateral, tal y como lo plantea los

principios de la dinámica y la mecánica geotécnica.

Para la obtención de las fuerzas y empujes de tierras, se procedió a realizar un análisis

basado en el método de presión aparente de Terzagui & Peck, para suelos cohesibles y

sin cohesión, el cual a partir de las propiedades del material de relleno, ubicado en el

trasdós del muro y la localización próxima de la filas de anclaje, evalúa los efectos de

carga lateral, tal y como lo plantea los principios de la dinámica y la mecánica geotécnica.



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4

DISEÑO DE ESTRUCTURAS

CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Para la estructura planteada en el presente diseño se han considerado los posibles

estados de carga con los cuales se ha previsto sea sometida la estructura. En dicho

análisis se ha evaluado la simultaneidad de efectos dados en las combinaciones de carga

por superposición de efectos, como sus efectos individuales en condiciones de servicio,

los cuales produzcan los efectos más desfavorables y los cuales conduzcan a la condición

de máximos esfuerzos.

Con el planteamiento enunciado anteriormente, se ha considerado en la modelación

estructural tales condiciones, en el análisis contemplado no se ha tenido en cuenta la

presión hidrostática generada en el trasdos del muro, ya que la estructura dispondrá de un

sistema de filtros y drenajes que permitan la liberación de dicha presión y los efectos que

esta pueda ejercer sobre la estructura, y así considerar un diseño menos conservador.

La estructura de contención considerada en el presente diseño, posee la siguientegeometría (ver esquema del muro).



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5

Esquema del muro

Los parámetros geotécnicos para el cálculo de los empujes sobre el muro se encuentran

descritos en el punto de parámetros geotécnicos.



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6

ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES DE DISEÑO

Concreto: f´c = 21 MPa = 210 Kg /cm2.

- Relación A/C=0.50

- Cemento en una proporción mínima de 330Kg/m3 de concreto

- Tamaño de los agregados entre 1” y 1½” (para el muro)

- f´c = 14 MPa = 140 Kg /cm2. Para concreto de limpieza entre

el suelo de fundación y el concreto colocado “in situ”.

Acero refuerzo: fy = 60.000 PSI = 420 MPa = 4.200 Kg/cm2 para Ø>=3/8”

PARAMETROS GEOTECNICOS

A continuación en el gráfico, se presenta el perfil del suelo del sector con su

correspondiente caracterización geotécnica y de parámetros de resistencia, con

los cuales en el punto siguiente se hará la evaluación de cargas y efectos sobrelos componentes estructurales del muro de contención.

Según Reglamento de Diseño y Construcción Sismo Resistente NSR-10, el área de

estudio se ubica en la zona de respuesta sísmica ALTA, correspondiente a un Aa

= 0.30.



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7

ESTADOS DE CARGA Y ANALISIS DE EFECTOS SOBRE EL MURO

CARGA MUERTA (D)

La carga muerta la constituye el peso propio del muro, para la evaluación de esta

carga se consideró la siguiente densidad:

Densidad promedio del concreto = 2.40 Ton/m3

EMPUJES DE TIERRA

EMPUJE ESTATICO

Para el cálculo de empujes laterales debidos al relleno, se tienen los siguientes

parámetros:

EMPUJE LATERAL ESTÁTICO

)(

)(

2

2

d b b

b f

y +

-

=

Cos ACos

Cos KA

2

1

úúû

ù

êêë

é

+

++=

)-(iCos)(Cos

i)-(Sen) (Sen

b d b

f d f y A

Z Ka E ** =

Donde:

K = Coeficiente de presión de lateral del tierra equivalente.f = Angulo de fricción interna.d = Angulo de fricción en pared.b = Angulo de la pared. = Angulo de inclinación del talud.



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8

EMPUJE PSEUDO ESTATICO

En el cálculo de empuje dinámico se considera la teoría de Mononobe- Okabe:

Dónde:

Am = Coeficiente de aceleración sísmica.Kh = Am = Coeficiente de aceleración horizontal

Angulo en la expresión de Mononobe-Okabe = arctg (Kh/(1-Kv))

EMPUJE SEUDO-ESTATICO (E.SISMO)

P=ZKE

P=3.00(2.35)(0.289)= 2.037 Ton/m2

Se tuvo en cuenta también el efecto del sismo sobre el muro debido al peso

propio, este fue activado directamente en el software de diseño, para un Aa de

0.30g.

EMPUJE PSEUDOESTATICO

P

EMPUJE DINÁMICO

EMPUJE PASIVO DINÁMICO

)(

)(2

2

b d b y

b f

+-

-+=

CosCos AECos

Cos KEP

2

1

úúû

ù

êêë

é

+-

+-=

)-(iCos)(Cos

)-i(Sen)-(Sen

b b d

f d f y AE

2

1

úúû

ù

êêë

é

++

++=

)-(iCos)(Cos

)-i-(Sen) (Sen

b d b

f d f y AE

)(

)(2

2

d b b y

b f

++

--=

CosCos AECos

Cos KAE



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EMPUJE HIDROSTATICO (E.HIDRO)

P5=Z (agua)

P5=0.00(1.0)= 0.00 Ton/m2 /ml

No se consideró la presión hidrostática, ya que la estructura dispondrá de un

sistema de filtros y drenajes que permitan la liberación de dicha presión y los

efectos que esta pueda ejercer sobre la misma.

EMPUJE LATERAL HIDROESTATIC

P5



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10

DIAGRAMA DE PRESIONES SOBRE EL MURO

PROFUNDIDAD (H) = -3.00 m Altura del muro

qSobrecarga = 0.00 Ton/m2 Carga distribuida debida al tráfico

Eactivo Esismo Esobrecarga

0.00 0.000 2.043 0.0001 -0.30 0.235 1.838 0.0002 -0.60 0.470 1.634 0.0003 -0.90 0.705 1.430 0.0004 -1.20 0.940 1.226 0.000

5 -1.50 1.175 1.021 0.0006 -1.80 1.410 0.817 0.0007 -2.10 1.645 0.613 0.0008 -2.40 1.880 0.409 0.0009 -2.70 2.115 0.204 0.000

10 -3.00 2.350 0.000 0.000

3.53 Ton/m 3.06 Ton/m 0.00 Ton/m-2.00 m -1.00 m -1.50 m

87%Pendiente de la curvas

0.783 0.681

CARGAPTO APLICACI N

0.000

0.235

0.470

0.705

0.940

1.175

1.410

1.645

1.880

2.115

2.350

2.043

1.838

1.634

1.430

1.226

1.021

0.817

0.613

0.409

0.204

0.000

-3.50

-3.00

-2.50

-2.00

-1.50

-1.00

-0.50

0.00

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50

Eactivo

Esismo

Esobrecarga



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DATOS DE ENTRADA

Datos Geotecnicos:

i (°) = 0 Angulo de inclinación del talud

Tan (i) = 0.000

(Ton/m3) = 2.35 Peso especifico terreno

f (°) = 30 Angulo de fricción interna

d (°) = 20.00 Angulo de friccion relleno-muro

b (°) = 0 Angulo de la pared del vastago

θ (°) = 20.79 ° Arctan (Kh/(1-Kv))

Aa = 0.3 Aceleracion pico

Kh = Aa 0.3

Hp (m) = 0

Ka = 0.333 Coeficente de empuje activo

Kp = 3.000 Coeficiente de empuje pasivoKo = 0.500 Coeficiente de reposo

s adm (Ton/m2) = Esfuerzo admisible del suelo de fundación

Calidad del concreto:

(Ton/m3) = 2.4 Peso especifico

f'c (Kg/cm2) = 245 Resistencia a la compresión

DATOS PARA CALCULO DE EMPUJE Y EFECTO SISMICO

EMPUJE LATERAL ESTATICO

E (Ton/ml) =

ψ A = 2.250

KA = 0.333

EMPUJE DINAMICO

ψ AE = 1.967

KAE = 0.700

KE = 0.3668KE*(1-Kv) = 0.2897

EMPUJE PASIVO DINAMICO

ψ AEP = 0.654

KEP = 2.107

CONDICIONES DE EMPUJE DEL RELLENO - MURO

Z Ka E =

)(

)(2

2

d b b y

b f

+

-=

Cos ACos

Cos KA

2

)()(

)()(

1 úû

ù

êë

é

-+

+++=

b d b

f d f

y iCosCos

iSenSen A

)(

)(2

2

d b b y

b f

++--

=CosCos AECos

Cos KAE

2

)()(

)()(1 ú

û

ùêë

é

-++--+

+= b d b

f d f y

iCosCos

iSenSen A

KA KAE KE -=

2

)()(

)()(1 ú

û

ùêë

é

-+-

-+-+=

b b d

f d f y

iCosCos

iSenSen AEP

)(

)(2

2

b d b y

b f

+-

-+=

CosCos AEPCos

Cos KEP



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ESTADOS Y COMBINACIONES DE CARGA

En el proyecto se consideraron los siguientes estados de carga:

D = Carga muerta o permanente

DEAD = Peso propio (carga muerta)

EV = Carga vertical de relleno (Carga muerta)

L = Carga Viva (Carga vertical de tres tipos):

VIVA VEHICULAR

VIVA SOBRECARGA

VIVA PEATONAL

E.VIVA = Carga lateral generada por el tipo de carga viva vertical:

E.VIVA VEHICULAR

E.VIVA SOBRECARGA

E.VIVA PEATONAL

E.HIDRO = Presión lateral hidrostática

E.SUELO = Presión lateral del suelo

EQ = Carga debida al sismo, tanto para el relleno, según la teoría de Mononobe-

Okabe, como la fuerza inercial del muro, debida a la excitación del terreno:

E. SISMO = Se tuvo en cuenta la carga de sismo debido al relleno.

SISMO = Se tuvo en cuenta la carga de sismo debida al peso propio de la

estructura.

Para el análisis de las presentes estructuras, se tuvo en cuenta las siguientes

combinaciones de carga.



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13

1. Según lo recomendado en el capítulo B.2 de la NSR-10.

2. Según lo recomendado en la sección A.3.12 del CCDSP-95 (Ajustadas a lo

especificado en el AASHTO LRFD 2012, el cual es consecuente con

nuestro código colombiano).

Con dichas combinaciones de carga se determinarán las envolventes de cargas

para diseño y las envolventes de carga para las verificaciones de estados límites

de servicio. De estas combinaciones se considerará para el diseño, las que

generen las condiciones más desfavorables de esfuerzos.

B.2.3.1 Combinaciones de carga para las verificaciones de estados límites de

servicio.

ENVSERVNSR10 1.0D +1.0E.SUELO +1.0E.VIVA +1.0E.HIDRO

B.2.4.2 Combinaciones de carga para el análisis diseño de los elementos

estructurales utilizando el método de la resistencia.

COMBO 2 1.4DCOMBO 3 1.2D +1.6E.SUELO +1.6E.VIVA + 1.6 E.HIDROCOMBO 4 1.2D +1.6E.VIVACOMBO 5 1.2D +1.6E.VIVA +1.0EQCOMBO 6 0.9D +1.6E.SUELO +1.6E.VIVA + 1.6 E.HIDROCOMBO 7 0.9D +1.6E.SUELO +1.6E.VIVA + 1.6 E.HIDRO +1.0EQENVULTNSR10 COMBO 2

COMBO 3COMBO 4COMBO 5COMBO 6COMBO 7

Sección A.3.12 de Código Colombiano de diseño símico de puentes,

Combinaciones de carga para el análisis diseño de los elementos estructurales



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14

utilizando el método de la resistencia, para las combinaciones de carga del Grupo

I, Grupo II, Grupo III y Grupo VII.

COMBO 8(I) 1.3D +1.69E.SUELO +2.17E.VIVA +2.17E.HIDROCOMBO 9(II) 1.3D +1.69E.SUELO +1.69E.HIDROCOMBO 10(III)1.3D +1.69E.SUELO +1.3E.VIVA +1.69E.HIDROCOMBO 11(VII)1.0D +1.30E.SUELO +1.30E.HIDRO +1.0EQ

ENVULTCCDSP95 COMBO 8COMBO 9

COMBO 10COMBO 11

ENVSERVCCDSP95 1.0D +1.0E.SUELO +1.0E.VIVA +1.0E.HIDRO

Sección 3.4 Tabla 3.4.11 del AASHTO LRFD 2012, Combinaciones de carga para

el análisis diseño de los elementos estructurales utilizando el método de la

resistencia, para las combinaciones de carga Strength I, Extrem Event I y Service

I.

STRENGTH I:COMBO 12 1.25D + 1.35EV +1.5E.SUELO +1.50E.VIVA+1.75L+1.0E.HIDROCOMBO 13 0.90D + 1.00EV +0.9E.SUELO +0.75E.VIVA+1.75L+1.0E.HIDRO

EVENT I:COMBO 14 1.25D + 1.35EV +1.5E.SUELO +1.50E.VIVA+0.50L+1.0E.HIDRO+1.0EQCOMBO 15 0.90D + 1.00EV +0.9E.SUELO +0.75E.VIVA+0.50L+1.0E.HIDRO+1.0EQ

SERVICE I:COMBO 12 1.0D + 1.0EV +1.0E.SUELO +1.0E.VIVA+1.0L+1.0E.HIDRO

ENVULTAASHTO12 COMBO 12COMBO 13COMBO 14COMBO 15



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15

DISEÑO DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

Para los estados y combinaciones de carga consignadas en el punto anterior, se

evaluaron las simultaneidades de carga que producen los efectos más desfavorables para

cada uno de los elementos de resistencia a través de una envolvente de esfuerzos y

fuerzas internas, tanto para condiciones de cargas de servicio como de cargas

mayoradas. Con ellos y por medio de una hoja electrónica se realizó el diseño de dichos

elementos por el método de resistencia y se evaluaron las condiciones de estados límites

de resistencia para las condiciones de servicio de la estructura, dichas tabulaciones se

presentan a continuación:



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16

PROYECTO: RECETOR CASANARE FECHA: jul-15 HOJA: 1

OBRA: MURO TIPICO CÓDIGO: DE: 7

PLANOS ASOCIADOS: ARCHIVO: REVISIÓN: 0

GEOMETRIA DEL MUROID X Y

1 0.25 2.75

2 0.00 2.75

3 1.30 0.00

4 0.25 0.00

5 1.30 0.00

6 2.85 0.25

7 0.00 0.40

8 0.25 0.40

9 1.30 2.75

10 0.00 2.75

11 1.30 0.00

12 1.30 0.00

MATERIALES DEL MUROConcreto (f'c)= 210 Kg/cm2

Acero (fy) = 4200 Kg/cm2

concreto = 2.40 Ton/m3

acero = 7.84 Ton/m3

RELLENO

Ø´1 = 24 °

C´1 = 0.0 Ton/m2

δ´ = 16 °

β = 0 ° Inclinación del talud

= 1.70 Ton/m3

TIPO = Granular

FUNDACION 0.25

Ø´2 = 30 °

C´2 = 1.7 Ton/m2

TIPO = Suelo A

= 2.35 Ton/m3

PARAMETROS ANALISIS SISMICOZONA = ALTA

Aa = 0.30

ANALISIS DE ESTABILIDAD DEL MUROgravitacionalinerciales estab volc inercial

B=X 2.85 m

y(i) m x(i) m H=Y 3.00 m

1 2.75 0.25 1.625 1.425 0.688 1.650 0.248 2.351 0.402 B/H = 0.95 O.k

2 2.75 0.00 1.167 1.550 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 X/2 = 1.43 m

3 0.00 1.30 0.250 0.867 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

4 0.00 0.25 0.250 1.425 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 RESULTANTE X 1.91 m

5 0.00 1.30 0.250 1.983 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 RESULTANTE Y 1.31 m

6 0.25 2.85 0.125 1.425 0.713 1.710 0.257 2.437 0.032

7 0.40 0.00 -0.133 1.300 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 E xc. X = 0. 49 m

8 0.40 0.25 -0.200 1.425 0.100 0.240 0.036 0.342 -0.007

9 2.75 1.30 1.625 2.200 3.575 6.078 0.912 13.371 1.481

10 2.75 0.00 2.084 1.300 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

11 0.00 1.30 0.250 2.417 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

12 0.00 1.30 3.000 2.417 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

MURO 3.600 0.540 5.130 0.427

RELLENO 6.078 0.912 13.371 1.481

TOTAL 9.68 1.45 18.50 1.91

MEMORIAS DE CÁLCULO

DISE O MUROS DE CONTENCION TIPICOS

EQi(i) M(i) MEQ(i)ID Y(i) m X(i) mDESDE PUNTO A

A(i) m2 W(i) Ton

1

2

3 4 5

6

78

10

11

9

12

2.75

0.25

0.40

1.30 0.25 1.30

2.85

0.000.25



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17


OBRA: MURO TIPICO CÓDIGO: ene-00 DE: 7


CARGA MUERTA

FV FH M

9.68 18.50

CARGA VIVASobrealtura 0.00 m

FV FH M

0.00 0.00

EMPUJE LATERAL ESTATICO

E (Ton/ml) =

Ka = 0.375 Torres

Ka = 0.361 Calavera

CALCULO EMPUJES SOBRE EL MUROTIPO K E (t) d(j) M

ESTATICO 0.38 2.87 1.00 2.84

TOTAL 0.91 6.94 1.25

SISMO 0.53 3.21 1.80 6.43

CALCULO DE LAS FUERZAS DE SISMO EQ

FV FH M

3.21 8.34

COMBINACION W+E

FV FH M

10.20 2.87 15.66

MOMENTO FS FS min

MA 2.84

MR 18.50

Ok 6.51

DESLIZAMIENTO FS FS min

FA 2.87

FR fricción 6.14

FR Llave 2.92

FR Total 9.06 3.16 1.50

Ok

VERIFICACIÓN CAPACIDAD FUNDACIÓN

ACTUANTE RESISTENTE

σ max 4.41 14.94

σ min 2.75 -

Ok

VERIFICACIÓN EXCENTRICIDAD

e 0.11 e max = 0.48

Ok


DISEÑO MUROS DE CONTENCION TIPICOS

6.51 2.00

1

2

3 4 5

6

78

Sobrecarga

1

2

3 4 5

6

78

Z Ka E =

FV

MA MR Be

-+=

2

+=

B

e

B

F V

61maxs

-=

B

e

B

F V 61mins

P V P C BTAN F FR ++= 22f

P e P e p K hC K h p2

2

2 2

2

1+=

2.75

0.25 .

2.85

3.00 m

1.50 m

4.41

2.75

3.65 3.51



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18


OBRA: MURO TIPICO CÓDIGO: ene-00 DE: 7


COMBINACION W+E+L

FV FH M

10.20 2.87 15.66

MOMENTO FS FS min

MA 2.84 6.51 2.00

MR 18.50

Ok


FA 2.87

FR fricción 6.14

FR Llave 2.92

FR Total 9.06 3.20 1.50

Ok


σR ACTUANTE RESISTENTE

σ max 4.41 14.94

σ min 2.75 -

Ok


e 0.11 e max = 0.48

Ok

COMBINACION W+E+EQ

FV FH M

10.20 6.08 7.32

MOMENTO FS FS min

MA 11.18 1.66 1.50

MR 18.50

Ok


FA 6.08

FR fricción 6.95

FR Llave 2.92

FR Total 9.87 1.62 1.13

Ok



σ max 8.91 11.60

σ min 1.75- -

Ok


e 0.707 e max = 0.71

Ok

MEMORIAS DE CÁLCULODISEÑO MUROS DE CONTENCION TIPICOS

1

2

3 4 5

6

78

1

2

3 4 5

6

78

FV

MA MR Be

-+=

2

+=

B

e

B

F V

61maxs

-=

B

e

B

F V 61mins


P e P e p K hC K h p 2

2

2 22

1

+=

FV

MA MR Be

-+=

2

+=

B

e

B

F V

61maxs

-=

B

e

B

F V 61mins



2

2 2

2

1+=

4.41

2.75

3.65 3.51

8.91

1.75

4.05 3.11



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

19


OBRA: MURO TIPICO CÓDIGO: 0 DE: 7


GRUPO II 1,3W+1,69E

FV FH M

12.58 4.85 19.25

MOMENTO FS FS min

MA 4.80-

MR 24.05

-


FA 3.21

FR fricción 10.65

FR Llave 2.92

FR Total 13.57


A CTUANTE RESIS TENTE

σ max 5.39

σ min 3.44 -


e 0.11 e max = 0.48

MEMORIAS DE CÁLCULODISEÑO MUROS DE CONTENCION TIPICOS

1

2

3 4 5

6

78

FV

MA MR Be

-+=

2

+=

B

e

B

F V

61maxs

-=

B

e

B

F V

61mins



2

2 2

2

1+=

5.39

3.44

4.50 4.33



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

20




GRUPO I 1,0W+1,69E+1,67L

FV FH M

12.58 8.83 19.25

MOMENTO FS FS min

MA 4.80-

MR 24.05


FA 8.83

FR fricción 10.65

FR Llave 2.92

FR Total 13.57



σ max 5.39

σ min 3.44 -


e 0.11 e max = 0.48

GRUPO VII 1,0W+1,3E+1,0EQ

FV FH M

9.68 6.94 6.47

MOMENTO FS FS min

MA 12.03-

MR 18.50


FA 6.94

FR fricción 8.98

FR Llave 2.92

FR Total 11.90



σ max 8.80

σ min 2.01- -


e 0.756 e max = 0.71



1

2

3 4 5

6

78

1

2

3 4 5

6

78

5.39

3.44

4.50 4.33

8.80

2.01

3.87

2.92



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

21




DISEÑO ESTRUCTURAL DEL MURO

COMBINACIONES DE CARGA NORMA CCDSP-95

GRUPO I 1.3 D 2.17 L 1.69 E

GRUPO II 1.3 D 1.69 E

GRUPO VII 1.0 D 1.3 E 1.0 EQ

EVOLVENTE DE CARGAS

Concreto (f'c)= 210 Kg/cm2

Acero (fy) = 4200 Kg/cm2

concreto = 2.40 Ton/m3

acero = 7.84 Ton/m3

DISEÑO DEL VASTAGO DISEÑO DE LA PUNTERA Refuerzo de repartición y T°

M max = 4.85 Ton*m En la base del vastago M max = 10.81 Ton*m As = 5.00 cm2

Vmax = 4.85 Ton En la base del vastago Vmax = 9.85 Ton 1#3 c/ 14 cm

d = 20.00 cm En la base del vastago d = 20.00 cm

r min= 0.00333 r min= 0.00180

r max= 0.025 r max= 0.025

r = 0.00375 r = 0.00701

r = 0.00375 r = 0.00701

As = 7.50 cm2 1#4 c/ 16 cm As = 14.03 cm2 1#4c/ 9 cm

Vu = 4.85 Ton Vu = 9.85 Ton

f Vc = 11.52 Ton 5.76 f Vc = 11.52 Ton 5.76

Vu < f Vc N.E Vu <f Vc N.E

DISEÑO DEL TALONM max = 0.61 Ton*m En la mitad del vastago M max = 3.36 Ton*m

Vmax = 1.21 Ton En la mitad del vastago Vmax = -0.02 Ton

d = 20.00 cm En la mitad del vastago d = 20.00 cm

r min= 0.00333 r min= 0.00180

r max= 0.025 r max= 0.025

r = 0.00048 r = 0.00205

r = 0.00180 r = 0.00180

As = 3.60 cm2 1#4 c/ 35 cm As = 3.60 cm2 1#4 c/ 35 cm

1#4 c/ 32 cm

Vu = 1.21 Ton Vu = -0.02 Ton

f Vc = 11.52 Ton f Vc = 11.52 Ton 5.76

Vu < f Vc N.E Vu <f Vc N.E



1

2

3 4 5

6

78

8.80

3.44

6.36 5.88

4.85

0.00



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

22

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Las memorias de cálculo consignadas en el presente documento son el resultado de los

análisis y características propios del diseño solicitado, por lo tanto, corresponden a los

requerimientos e información suministrada por el cliente y a las recomendaciones

mínimas exigidas por el reglamento de diseño y construcción sismo resistente (NSR/10) y

el código colombiano de diseño sísmico de puentes (CCDSP/95), los cuales regulan la

construcción y diseño de edificaciones y estructuras de este tipo en Colombia, además

que tienen carácter obligatorio en todo el territorio nacional.

La resistencia mínima especificada a la compresión para el concreto usado en este tipo

de estructuras debe ser de f’c 21 MPa, el presente requisito se recomienda por temas de

durabilidad y vida útil de la estructura, adicionalmente se da la recomendación para que el

concreto cuente con un diseño tal que controle el agrietamiento y la fisuración, limitando el

esfuerzo de fluencia del acero a tensión y así evitar el ingreso de agentes nocivos para la

integridad de la estructura. La categoría y clase de exposición en la cual se clasifica el

concreto del presente proyecto es P0 (Concreto en contacto con el agua que NO requiere

baja permeabilidad), de lo cual se deriva lo siguiente:

Se recomienda para la elaboración del concreto un tamaño del agregado grueso entre 1”

y 1 ½”.

El contenido mínimo de cemento por cada metro cúbico de concreto deberá ser de 330

Kg.

La relación de agua - material cementante, deberá ser de 0.50 máximo.

Se recomienda un concreto con un asentamiento de valor mínimo de 2” y máximo de 6”,

propuesto por el ACI 221.1, el valor máximo recomendado podría ser aumentado en una

pulgada para métodos de compactación diferentes al vibrado.

El recubrimiento mínimo de concreto para la protección del acero de refuerzo debe ser de

5.00cm.



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

23

Cabe resaltar que la función de las juntas, en especial la de construcción, dada por un

proceso constructivo parcial o por fases será la de garantizar las condiciones de

integridad y evitar la pos-fisuración de la misma y la corrosión del acero de refuerzo, por

esta razón se deberá elevar la consulta respectiva a esta oficina para que en el momento

de la construcción y dependiendo del proceso constructivo planteado por el constructor, él

sugiera juntas adicionales y cambio en las ubicaciones de las juntas planteadas en el

presente diseño.

En el caso de pases de tuberías o lloraderos a través de los muros se recomienda que

porción de dichas tuberías sean colocadas previamente al vaciado del concreto y que

dichas porciones de tubería estén provistos de anillos de anclaje o solapa que quede

embebido dentro del cuerpo del muro que atraviesa, para impedir el paso de agua en la

unión de los dos materiales, por tal motivo, es importante que las tuberías no coincidan

con la posición de las juntas.

No se deberá cambiar el despiece presentado en los planos de diseño que hacen parte

integral del presente informe, tanto en el diámetro como en su separación. Si por alguna

razón fuese necesario dicho reemplazo, deberá ser autorizado por esta oficina, antes de

ejecutar algún cambio en obra.

Por lo anterior cualquier omisión o cambio en el momento de la ejecución de la obra,

respecto a lo que se presenta en estas memorias y los planos de diseño adjunto, que

hacen parte integral de este documento, sin consulta previa a esta oficina,

inmediatamente se traducirá en una exoneración de toda responsabilidad al ingeniero

diseñador.

Adicionalmente a lo anterior se deberá tener en cuenta las siguientes consideraciones:

Cumplimiento de las normas técnicas colombianas, NTC-ICONTEC y las normas ASTM,

al igual que las recomendaciones previstas en la NSR-10.



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

24

Se deben efectuar los ensayos pertinentes a los materiales de construcción de acuerdo a

las normas establecidas por el NSR 10 en el Título I (supervisión técnica).

Se recomienda que el acero de refuerzo sea de calidad nacional o similar, que cumpla

con las especificaciones de sismo resistencia exigidos por la NSR-10 y así garantizar su

resistencia y cumplimiento de la norma ICONTEC. Se advierte que actualmente se está

comercializando en el mercado nacional aceros provenientes de países vecinos, que son

económicos pero no cumplen condichos requerimientos normativos.

Adicional a lo anterior se especifica la inclusión de la referencia de las especificaciones

para el concreto estructural contenidas en el ACI 301S – 10, para que sean tenidas en

cuenta como documento adicional a las contenidas en el reglamento colombiano de

construcción sismo resistente NSR/10.

La construcción del muro posee dos fases primordiales en el proceso constructivo, la

primera es la construcción de la estructura de concreto que conforma la totalidad del

muro, zarpa, vástago y dentellón, antes de esta fase se deberá proyectar los anclajes

dentro del terreno y para que pasen a través del vástago del muro.

Una vez el concreto de la estructura del muro haya superado el 80% de la resistencia a la

compresión especificada, se deberá realizar el tensionamiento de los anclajes, al 100% de

la carga especificada.

El anclaje posee una longitud total de 15m, de los cuales 11.0m son la longitud del bulbo

garantizados dentro de la roca y los 4.0m restantes se consideran libres, en el numeral –

ANALISIS NUMERICO PARA DISEÑO ESTRUCTURAL, se muestra el cálculo de la

elongación del cable de 25 Ton, el cual se conforma de 3 torones de 0.5” de diámetro

cada uno, los cuales se introducen en un ducto de 3 ½”” de diámetro, conformando así los

cables de anclaje.



MITIGACIÓN

YOPAL






INFORME ESTRUCTURAL

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS

J.I. Segura, 2010. Estructuras de concreto I, Universidad Nacional de Colombia,

Bogotá, Colombia, 589p.

Park, R. & Paulay, T, 1979. Estructuras de Concreto Reforzado, Limusa, Mexico.

1° Edición.

Drysdale, R.; Hamid, A; Baker, L, 1999. Masonry Structures, Behavior and Design,

the Masonry Society. 2° Edición.

Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial, 2010, Decreto 926 de

2010, por medio del cual se adopta el Reglamento Colombiano de Construcción

Sismo Resistente NSR-10, Bogotá, Colombia, 4 Vol.

American Concrete Institute, 2010, especificaciones para concreto estructural ACI

301S/10, Farmington Hills (MI), USA.

American Concrete Institute, 2010, Recomendaciones para el diseño de concreto

estructural ACI 318S/11, Farmington Hills (MI), USA.

Publication N° FHWA NHI-05-309, Micropile desing and construction Reference

manual. NHI Course N°132078. U.S. Departament of transportation Federal

Highway Administration. 2005.

American Concrete Institute, 2010, Recomendaciones para el diseño de concreto

estructural ACI 318S/11, Farmington Hills (MI), USA.

American Association Of State Highway and Transportation Officials, AASHTO

LRFD Bridge design specifications 2005.

informe muro

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