Presentacin de PowerPoint

UNIVERSIDAD DE HUANUCOFACULTAD DE INGENIERIAESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVILCONCRETO ARMADO IIMUROS DE CONTENCIONMUROS DE CONTENCION

Son pantallas o paredes de concreto armado o concreto simple que se construye con el objetivo de retener o suministrar cierto grado de confinamiento lateral al suelo o a otro tipo de materiales sueltos. Estos materiales retenidos o confinados aplican presiones de empuje contra el muro y lo tienden a volcar y/o deslizar.Para cualquier tipo de muro de retencin o contencin usado, existirn tres fuerzas que deben ponerse en equilibrio:las cargas de gravedad del muro de concreto y del suelo encima de la zapata.la presin lateral del suelola capacidad de soporte del suelo.Dentro de la estructura, a su vez, se deben cumplir condiciones de servicio y de resistencia, sin que se produzcan asentamientos indeseablesMUROS DE CONTENCION

Desde el punto de vista estructural, todo muro debe ser resistente para soportar las cargas debidas a los empujes, las fuerzas gravitacionales y las reacciones del suelo y sus deformaciones sern limitadas.Los muros deben permanecer estables ante cualquier combinacin de cargas.

Existen tres formas de movimiento de un muro:Horizontal: por deslizamiento.Vertical: por asentamiento.Rotacional: por volcamiento.

MUROS DE CONTENCION

El muro de gravedad basa su estabilidad en su peso propio. Son econmicos para salvar desniveles de hasta 3 m. Por lo general son de concreto simple o mampostera.

Los muros en voladizo son siempre de concreto armado y se utilizan para alturas de hasta 8 m. En este caso, la estabilidad se logra no slo con el peso de la estructura sino principalmente con el peso del relleno.MUROS DE CONTENCION

Los muros con contrafuertes se utilizan para desniveles mayores que 6m. Son similares a los muros en voladizo pero la pantalla vertical presenta apoyos, denominados contrafuertes, cada cierto tramo. Estos apoyos dan rigidez a la estructura y reducen los esfuerzos en la base del muro de modo que pueden salvar alturas mayores que 6 m. Los contrafuertes trabajan a traccin, lo cual no es muy conveniente pues el concreto es ms eficiente a compresin.

MUROS DE CONTENCION

Los estribos son muros de sostenimiento que adems de las cargas propias de ste, resisten las cargas provenientes de la superestructura del puente.

Los muros de stano resisten el empuje del suelo pero adems pueden recibir cargas verticales de la edificacin.MUROS DE CONTENCION

CARGAS QUE ACTAN SOBRE LOS MUROS DE CONTENCIONLos muros de contencin estn sometidos a:

Empuje activo y pasivo del suelo

Su peso propio y del relleno

La reaccin vertical del terreno

La friccin en la base y, eventualmente

Sobrecarga en el relleno y subpresin. MUROS DE CONTENCION

Empuje del sueloLa distribucin del empuje del suelo es compleja, sin embargo es usual asumir una distribucin lineal, similar a la generada por los lquidos, como se muestra en la figura. Esta suposicin es adecuada para suelos granulares y secos.

MUROS DE CONTENCION

Empuje del sueloSegn Rankine, la resultante del empuje activo es igual a:

La resultante del empuje pasivo es igual a:MUROS DE CONTENCION

Empuje del sueloPeso especifico y ngulo de friccin interna de algunos tipos de suelo

MUROS DE CONTENCION

Empuje del sueloSi el relleno tiene cierta pendiente, entonces los coeficientes Ca y Cp estn dados por:

Donde:Pendiente del relleno =

Empuje del terreno inclinado sobre muros de contencinMUROS DE CONTENCION

Peso del RellenoReaccin del terreno

MUROS DE CONTENCION

Friccin en la baseLa friccin en la base es igual a la reaccin del suelo multiplicada por el coeficiente de friccin entre el suelo y el concreto.Los coeficientes de friccin son, aproximadamente:

Concreto o mampostera contra arena limosa media a gruesa, grava limosa .:............................................................................=0.55 Concreto o mampostera contra grava limpia, arena gruesa: ..................................................................................................... =0.45 Limo no plstico............. =0.35

Roca slida sana....................................... =0.60 MUROS DE CONTENCION

Sobrecarga en el rellenoEl efecto de la sobrecarga en el relleno produce un efecto similar al generado por un incremento hs, en la altura de relleno, donde:siendo:ws: Sobrecarga en el relleno w: Peso especfico del suelo

Esta expresin es vlida slo si la sobrecarga es uniforme en todo el relleno

MUROS DE CONTENCION

Subpresin Si el nivel fretico es elevado entonces se genera subpresin en la base. Esta fuerza puede atentar contra la estabilidad de la estructura. Si el lquido no fluye de un lado a otro del muro, la subpresin del agua puede estimarse por las leyes de la hidrosttica.

Si la presin es diferente a uno y otro lado del muro, entonces el agua tender a fluir de la zona donde sta es mayor a aqulla donde es menor. En este caso la distribucin de presiones en la base es ms difcil de estimar. El anlisis de este tipo de carga pues constituye un caso particular que merece la atencin de un especialista de Mecnica de Suelo.MUROS DE CONTENCION

CRITERIOS DE ESTABILIDAD Para que el muro de sostenimiento sea estable, deben garantizarse que: 1. El muro no se voltee. 2. El muro no se deslice. 3. La reaccin del suelo generada por las cargas aplicadas sobre el muro no exceda el esfuerzo admisible del mismo. 4. El talud no pierda estabilidad y el muro se deslice conjuntamente con el relleno. La primera condicin se garantiza considerando un factor de seguridad al volteo de, por lo menos, 2. Este factor de seguridad se define como:

MUROS DE CONTENCION

CRITERIOS DE ESTABILIDAD Los momentos actuantes son generados por el empuje activo del relleno y por el empuje de la sobrecarga que pueda existir sobre l.

Los momentos resistentes o estabilizantes son debidos al peso de la estructura y del suelo que est apoyado sobre el taln y la punta del muro.

El empuje pasivo del relleno sobre la punta y la sobrecarga, tambin generan momentos resistentes que contribuyen a la estabilidad del muro.Generalmente, por seguridad, no se considera el empuje pasivo.

Los momentos se toman respecto al punto alrededor del cual se genera el volteo del muro.MUROS DE CONTENCION

CRITERIOS DE ESTABILIDAD El deslizamiento del muro se garantiza con un factor de seguridad dado por:

Las fuerzas actuantes son originadas por el empuje activo del relleno y la sobrecarga que acta sobre l.Las fuerzas resistentes son el empuje pasivo y la friccin en la base. Para la verificacin de la estabilidad del muro debe escogerse la condicin ms crtica, es decir, aqulla en la cual el coeficiente de friccin es el menor. El coeficiente de seguridad por deslizamiento debe ser mayor que 1.5 si no se toma en cuenta el efecto del empuje pasivo y mayor que 2 si es que se considera. MUROS EN VOLADIZOLos muros en voladizo son siempre de concreto armado pues los esfuerzos a los cuales estn sometidos no pueden ser resistidos por el concreto simple.

1.- DimensionamientoB = 0.4H a 0.7HD = H/12 a H/10B = H/12 a H/10a = B/3t1 = 0.25m

a = B/3D = H/12 a H/10MUROS EN VOLADIZO2.- La verificacin de la estabilidad.En este tipo de muros la condicin crtica es el deslizamiento.Para solucionar este problema se incrementa la longitud de la base para incrementar el peso del relleno y de este modo elevar el aporte de la friccin.Tambin se suele colocar un diente en la parte inferior de la base, el cual est sometido al empuje pasivo del suelo. Esta fuerza resistente colabora con la friccin para equilibrar el empuje

MUROS EN VOLADIZO3.- Se disea la armadura por flexin. Para ello, la pantalla vertical, y los talones posterior y delantero se consideran como volados,

Criterios para el diseo del muro en voladizoMUROS EN VOLADIZOCriterios de diseo para la pantalla vertical

Sobre la pantalla vertical, actan el empuje activo del terreno y el efecto de la sobrecarga en el relleno, si sta existe. Las cargas se amplifican y se determina el refuerzo principal vertical.Aproximadamente las dos terceras partes del refuerzo horizontal deben distribuirse en el borde exterior del muro pues sta es la zona que experimenta las mayores variaciones de temperatura.En esta cara, el acero vertical debe ser el mnimo suficiente para sostener las varillas horizontales durante el armado. La seccin crtica para el corte est ubicada a d de la zapata del muro. La resistencia del concreto, en este caso, es la misma que en losas.MUROS EN VOLADIZOCargas de diseo para el talon posterior y delantero.El taln delantero se disea para resistir la reaccin del suelo. El refuerzo se coloca en la cara inferior. Tambin se verifica el corte a d de la cara del apoyo.El taln posterior se disea de modo similar al taln delantero pero en este caso las cargas son el peso del terreno, el peso de la zapata y la sobrecarga, que actan hacia abajo, y la reaccin del suelo que acta hacia arriba. El refuerzo en este elemento se ubica en la cara superior. En este caso, la verificacin del corte no se efecta en una seccin crtica ubicada a d de la pantalla vertical, sino en la cara del apoyo, ya que la reaccin sobre el taln es de traccin. Tanto en el taln posterior como en el delantero, se coloca refuerzo de temperatura perpendicular a la armadura principal similar al empleado en losas.

MUROS EN VOLADIZOCriterios para el detallado del refuerzo en muros en voladizoEn caso que se coloque un diente en la parte inferior de la base, ste se calcula como un volado sobre el cual acta el empuje pasivo del suelo. El corte se verifica a d de la cara.