memoria estrucural de muro de conteciÓn la s

7/31/2019 MEMORIA ESTRUCURAL DE MURO DE CONTECIN LA S

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MEMORIA DEL DISE OESTRUCTURAL DEL MURODECONTECIONENLA VIA BAGADOCARMELOEN LA S(BAGAD CHOC)

2012

Ing. Harry Alejandro Pineda Padilla M.P. 05202094410ANT. Tel: 3146528555

MEMORIA DE DISEO ESTRUCTURALDE MURO DE CONTENCIN EN LA VIA

BAGADO CARMELO EN LA S

Direccin CABECERA MUNICIPAL

MUNICIPIO DE BAGAD - CHOC

Propietarios:

MUNICIPIO DE BAGAD

Diseo Estructural

Harry Alejandro Pineda Padilla.

Ingeniero CivilM.P. 05202094410 ANT QUIBD

D.C., MARZO DE 2012


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INTRODUCCIN

El Proyecto Estructural contempla la construccin de un muro de contencin de

60m de longitud con una altura de 4.50m, Municipio de Bagad(Choc).

El proyecto se ubica en zona de amenaza ssmica alta de acuerdo al Cdigo

Colombiano Ssmico de Puente de 1995, CCSP-95.

La obra est planteada en estructura conformada por un muro en voladizo en

concreto reforzado para proteger la margen izquierda de la carrera Bagad

Carmelo en el sitio llamado la S.

Los materiales que componen el muro, son concreto de 21.1 MPa y refuerzo

corrugado de 420 MPa.

El cdigo base empleado para el anlisis y diseo de la estructura es el Cdigo

Colombiano ssmico de Puentes, NSR -10, Asociacin Colombiana de Ingeniera

Ssmica AIS, y Seismic Design of Liquid-Containing Concrete Structures (ACI

318M-99).


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MEMORIAS DISEO ELEMENTOS EN CONCRETO REFORZADO ENLA VIA BAGAD CARMELO EN EL K10+00

La presente memoria de clculo se refiere al proyecto de un muro de hormign

armado para la contencin de terreno.

A continuacin sern especificadas las caractersticas geomtricas y mecnicas del

muro, el mtodo de clculo utilizado y los tipos de fallas que se han tenido en

consideracin para el clculo,

2. Geometra de la seccin

Para una mejor comprensin de la presente, en la siguiente figura se muestran loselementos que conforman la geometra del muro considerado. El muro analizado

presenta las siguientes caractersticas geomtricas:


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1.10m

0.25m

0m

60m

Altura media del muro: 4.50 Metros

Altura del paramento: 4.00 Metros

Altura base interna: 0.50 Metros Altura base externa: 0.50 Metros

Ancho del muro: 0.25 Metros

Pie interno: 0.00 Metros

Pie externo: 0.00 Metros

Mnsula interna: 1.20 Metros

Mnsula externa: 1.20 Metros

Ancho de la base: 2.80 Metros

5.

4.50m

1.5

1.20m 0.20m 0.20m 1.45m

2.80m

0.50m

El peso propio del muro ha sido considerado de: 215.7 kN/m3

4.0m


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3. Caractersticas del terreno

El terreno presenta las siguientes caractersticas geolgicas:

s = 2.20 t/m3 Peso especfico de mampostera de piedra

s = 1.78 t/m3 Peso especfico del material de relleno = 30 Grados ngulo de friccin interna ( limos secos y sueltos )

f = 0.58 Coeficiente de rozamiento

s = 20.00 t/m2 Capacidad portante bruta del suelo (arena y grava)

hc = 1.50 m Profundidad de cimentacin

4. CARGAS

4.1 Sobrecarga actuante sobre el terreno

Al interno del paramento, ha sido considerada una sobrecarga distribuida

accidental de 10.00 kN/m3, actuante a una distancia de 2.00 metros desde su

baricentro al borde interno del paramento.

4.2 Clculo de las acciones estticas y verificacin de equilibrio

Para el clculo de las mismas ha sido considerado el estado de equilibrio activo

mediante la utilizacin de la formulacin de Coulomb, es decir:

La fuerza actuante en el lado interno del paramento puede considerarse funcin

de la profundidad mediante la siguiente frmula que nos permite calcular la

fuerza Sh para una profundidad h.

Sh = 0,50 . ka . g . h2

El valor del coeficiente de empuje activo ka puede determinarse mediante la

expresin siguiente:


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Aplicando los datos al presente muro, el coeficiente de empuje activo resultaigual a 0.33.

Considerando que el paramento interno posee una inclinacin de 90.00

respecto a la vertical, realizamos el clculo de las acciones resultantes

horizontales y verticales en el mismo resultando las siguientes:

Calculo de los pesos de concreto del muro + suelo para encontrar MR.

ELEMENTO Area (m2) (ton/m3) Peso W (ton/m) Brazo (m) MR (ton.m)

F1 4.8000 1.78 8.544 2.200 18.80

F2 0.4000 1.78 0.712 1.533 1.09F3 0.4000 2.20 0.880 1.467 1.29

F4 0.8000 2.20 1.760 1.300 2.29

F5 1.4000 2.20 3.080 1.400 4.31

7.800 14.976 27.78

2

4 1

3.00 3

E A

1.50 E PA

SP

2.80


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Volcamiento

Las acciones horizontales dan origen a un momento volcador odesestabilizante, mientras que las acciones verticales juntamente con el peso

propio del muro y del terreno sobre la mnsula interna originan un momento

Estabilizador.

Calculo de Fuerza de Friccinfr = 0.9 tan x

WT

donde: = 2/3 = 20

fr = 4.91ton

Calculo de Momento de Volteo.

MV = Ea x (H/3)

MV = 9.01ton*m

REVISION POR VOLTEO MR = 27.78ton*m

FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLCAMIENTO

FSV = MR / MV = 3.08

FSV >= 1.503.08 >= 1.50

O.K.

Deslizamiento

Considerando que la fundacin posee una inclinacin de 3.01 respecto a la

horizontal, la fuerza total que provoca deslizamiento en dicho plano resulta:

REVISION POR HUNDIMIENTO O FALLA DE SUELO.-

POSICIN DE LA RESULTANTE

XA = ( Mr - Mv ) / W = 1.30 m

2 * B / 3 >= XA >= B / 3


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1.83 >= 1.25 >= 0.93

O.K.

Excentricidad : e = B / 2 - XA = 0.15m m

e


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Parametros Sismicos:

a) Puente esencial: Grupo I (A.3.5.1.3)

b) Perfil del suelo: Tipo S2. Coeficiente de Sitio = 1.2 Tabla A.3.5-1. S2 = 1.2

c) Ubicacin del Muro: Bagad Choc - A = 0.30. Figura A.3.5-1 A = 0.30

d) Categoria de comportamientossmico (0.29


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2.

Momento centroidal central principal de inercia del estribo I:

083 m4

Area del Muro = 20m*1.0m = 20 m2

Desplazamiento del muro en el extremo libre

H = 4.0m P = 1.0ton

181.142 Kg/cm2 = 1.811.422,09Ton/m2

b) Obtencin del desplazamiento estatico

1.09E-04 m

Obtencin del periodo fundamental del Muro

Obtencin de la aceleracin espectral

De todas las ecuaciones indicadas en el A.3.5.2.5 del CCDSP - 95 se toma la ecuacin A.3.3 para el

clculo de la mxima aceleracin horizontal.

2.62 > 2.5A = 0.75

En consecuencia Sa =0.750g


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Obtencin de la fuerza sismica estatica equivalente

0.52ton/m

Obtencin de la fuerza sismica total que actua sobre el muro en la direccin longitudinal

La fuerza ssmica que acta sobre el muro es igual:

La fuerza para el diseo del vstago ser:

ESTABILIDAD DEL MURO


WT

donde: = 2/3 = 20

fr = 4.91ton


MV = Ea x (H/3)

MV = 9.01ton*m



FSV = MR / MV = 3.08

FSV >= 1.50

3.08 >= 1.50

O.K.

10.47ton


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REVISION POR DESLIZAMIENTO.-

F.S.D. = (fr + Ep+EQF)/Ea = 3.56

FSV >= 1.50

3.56 >= 1.50

O.K.



XA = ( Mr - Mv ) / W = 1.25 M

2 * B / 3 >= XA >= B / 31.87 >= 1.25 >= 0.93

O.K.

Excentricidad : e = B / 2 - XA = 0.15m

e


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7. Clculo de las presiones sobre el terreno

El clculo de las presiones en el terreno se realiza considerando que las acciones en

el muro dan lugar a una reaccin en el terreno con distribucin lineal de tensiones.

Se considera lgicamente, el terreno como material no resistente a la traccin.

De esta manera se determina la posicin del eje neutro y por lo tanto el ancho

efectivo de la fundacin.

Para el anlisis esttico el ancho efectivo resulta: 1.90 metros.

Para el anlisis ssmico el ancho efectivo resulta: 1.71 metros.

A partir de estos datos es posible determinar, sean las presiones mximas que lasmnimas actuantes respectivamente al externo y al interno de la fundacin del

muro.

En este caso el anlisis esttico arroja los siguientes resultados:


WT

donde: = 2/3 = 20

fr = 4.91ton


MV = Ea x (H/3)

MV = 9.01ton*m



FSV = MR / MV = 3.08

FSV >= 1.50

3.08 >= 1.50

O.K.


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0

REVISION POR DESLIZAMIENTO.-

F.S.D. = (fr + Ep+EQF)/Ea = 1.98

FSV >= 1.50

1.98 >= 1.50

O.K.



XA = ( Mr - Mv ) / W = 1.25 m

2 * B / 3 >= XA >= B / 3

1.83 >= 1.25 >= 0.93O.K.

Excentricidad : e = B / 2 - XA = 0.15m m

e


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8. Clculo de las solicitaciones en el muro y de lasarmaduras necesariasEl clculo de los refuerzos necesarios ha sido realizado utilizando la normativaNSR- 10

Las caractersticas de los materiales utilizados son las siguientes: Hormign

f'c:21.00MPa

Acero fy: 420.00 MPaEl recubrimiento considerado en el muro es de 5.00 cm.

Para el clculo de las armaduras necesarias en el anlisis esttico, ha sido

considerado un factor de mayoracin de esfuerzos de 1.70, mientras que las

acciones ssmicas han sido mayorada de un coeficiente 1.00.Solicitaciones y armaduras

a) MuroPara el diseo del muro utilizaremos el grupo de

carga VII Grupo de carga VII: 1.0

(D+B+SF+E+EQF)

Se evalan las cargas horizontales como la suma de presiones del aglomerado

y la sobre carga del mismo.

EQF = 5.23 ton 1.74Ea = ( Ka * s * H2)/ 2 = 4.75 ton

E' = (w*Ka * H)/ 2 = 0.67 tonE total = 10.65 ton

Cortante:V = 10.65tonVu = 1.7*10.65 ton = 18.10ton

b = 1.00md = 0.41m

Flexin:

cortante

Vu 14.44 tn vc 6.53 kg/cm2

d 34.00 cm

vu 4.25 kg/cm2 vu


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Flexin

Mu 29.53 tn-mt

diseo 0.007403

m 23.53 As25.17

cm2Rn 28.39 Refuerzo vertical

2Rn*m/fy 6.36 N separacin use S @

1/m 0.04 N3 2.82 3.00

raiz(1-2Rn*m/fy) 0.83 N4 5.05 5.00

0.007403 N5 7.87 8.00

pmin 0.003333 N6 11.32 11.00

As temp 5.85 N7 15.41 15.00

N8 20.10 20.00

N As-cm2

3.00 0.71

4.00 1.27 Refuerzo horizontal

5.00 1.98 c/cara 3 cm26.00 2.85 N separacin use s @

7.00 3.88 N3 24.27350 24.00000

8.00 5.06 N4 43.41880 43.00000

N5 67.69231 68.00000

DEDOf'c = 210.00

fy = 4200.00

d 34.00

a Va-b 13.204

b Mu 6.9691.20 1.60

vu 3.88

3.67 vu


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N separacion use S @

N3 6.26471 6.0

N4 11.20588 11.0

N5 17.47059 17.0

N6 25.14706 25.0N7 34.23529 34.0

N8 44.64706 45.0

TALON

d 34.00

ce 5.11

c0.40 Vu 3.99

e vu 1.17 kg/cm21.20 1.60 vu


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Refuerzo horizontal

9 .0 0 c m 2

c/cara 4 .5 0 c m 2

N separacin use S @

N3 15.77778 16.0

N4 28.22222 28.0

N5 44.00000 44.0

RESUMEN DE DISEO:

min 0.003333

Asmin= 11.33

N3 6.3 6.0N4 11.2 11.0

N5 17.5 17.0

0 . 2 5 m

N3 @ 24

N5 @ 8

4 . 5 0 m

N4 @ 11

1 . 0 0 m N5 @ 17

0

0 . 5 0 m N3 @ 16

1 .2 0 m 0 .4 0 m 1 .2 0 m

2 . 8 0 m

N5 @ 17

En el caso que las armaduras calculadas anteriormente resulten inferiores a las

mnimas indicadas en la normativa utilizada, se proceder a disponer estas ltimas.


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PRESUPUESTO DE MURO DE CONTENCION EN LA VIA BAGADO - CARMELO EN LA S,MUNCIPIO DE BAGAD - CHOC

ITEM DESCRIPCION UNIDAD CANTIDAD PRECIO VALOR

UNITARIO PARCIAL

I PRELIMINARES1.1 Campamento UN 1.00 3,158,608.84 3,158,6081.2 Localizacin y Replanteo Topografico M

2400.00 9,029.08 3,611,631

1.3 Valla informativa UN 1.00 1,308,539.59 1,308,5391.4 Retiro de material proveniente de excavacin M

3135.00 24,997.09 3,374,607

1.5 Excavacin en material comun humedo. M3

720.00 34,164.11 24,598,1561.6 Llenos en material seleccionado compactado. M

3720.00 130,641.76 94,062,067

1.7 Formaleta en madera M2

545.40 45,075.00 24,583,9051.8 Entibacin en madera M

280.00 55,091.67 4,407,333

II ESTRUCTURA DE ANCLAJES Y TORRES2.1 Concreto clase D (210kg/cm2) M3 162.00 709,525.66 114,943,1572.2 Concreto clase F (140kg/cm2) M3 16.8 533,294.33 8,959,3442.3 Acero de refuerzo de 60.000PSI KG 14797.53 5,716.73 84,593,4212.4 Tuberia de 8" ML 36 82,003.75 2,952,1352.5 Sumidero en concreto UN 4 500,000.00 2,000,000

III Limpieza3.1 Limpeiza y aseo general Global 1 2,000,000.00 2,000,000

COSTO DIRECTO 374,552,908COSTOS INDIRECTOSAdministracin 10% de C.D. 37,455,290Imprevistos 10% de C.D. 37,455,290SUBTOTAL 449,463,490Utilidades: 5% de subtotal 22,473,174I.V.A 3,595,707COSTO TOTAL 475,532,372

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