muros de gravedad
DESCRIPTION
Análisis y diseño de muros de gravedad de mampostería, gaviones y geoceldas.TRANSCRIPT
-
MUROS DE GRAVEDAD
Jos Harris
CARGAS LATERALES PARA EL DISEO DE MUROS DE CONTENCIN
-
MUROS DE GRAVEDAD
Se construyen con piedras, concreto ciclpeo, gaviones y
geoceldas.
Dependen de su propio peso para soportar el suelo retenido.
No son econmicos para alturas mayores de 3m.
2
-
MUROS DE GRAVEDAD
3
Mampostera de piedras
-
MUROS DE GRAVEDAD
4 Concreto ciclpeo
-
MUROS DE GRAVEDAD
5 Gaviones
-
MUROS DE GRAVEDAD
6 Geoceldas
-
MUROS DE GRAVEDAD
7
Diferentes geometras
-
MATERIALES
Especificaciones Tcnicas
Generales (ETG) del MOP:
Captulo 18 Mampostera de Piedras
Captulo 19 Muro de Hormign Ciclpeo
Captulo 42 Gaviones
Captulo 76 Geoceldas
8
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Piedras: de cantera o
de campo, durables
Tamaos: entre 20 y 40cm
Volumen: volumen mampostera
Mortero:
1 Cemento Portland / 3 Arena
9
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Considerable resistencia a compresin pero es dbil a
tensin.
Se presta a la construccin de estructuras en las que las
acciones no producen tensiones
importantes.
10
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Las propiedades mecnicas de los morteros son muy variables
Dependen del tipo de cementante (cemento, cal) y la relacin
cementante/arena
11
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Morteros a base de cal:
qu = 1 a 10kg/cm2
E = 3000kg/cm2
g = 2.0t/m3
12
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Morteros a base de cemento:
qu = 40 a 200kg/cm2
E = 10 000 a 50 000 kg/cm2
g = 2.1t/m3
13
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Morteros Mixtos (cemento+cal):
Renen las ventajas de los dos materiales: buena resistencia y
trabajabilidad
14
-
15
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Proporcionamientos recomendados para mortero en
elementos estructurales1
1ASTM C270 Standard Specification for Mortar for Unit Masonry
Mortar Cement Vase ASTM C1329
Masonry Cement Vase ASTM C91
-
16
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
ASTM C270 Standard Specification for Mortar for Unit Masonry
Mortar Cement Vase ASTM C1329
Masonry Cement Vase ASTM C91
Resistencia a compresin de los diferentes tipos de
morterosA
-
17
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
ASTM C270 Standard Specification for Mortar for Unit Masonry
Mortar Cement Vase ASTM C1329
Masonry Cement Vase ASTM C91
Gua para la seleccin de los morteros para mamposteraA
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
18
En el recuadro en rojo arriba se muestra la proporcin de partes de cemento Portland a partes de arena
establecida en las ETG del MOP, Captulo 18 Mampostera de Piedras y la correspondiente resistencia a
compresin esperada.
-
19
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
Propiedades mecnicas de piedras naturales
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
20
Las piedras que se empleen en
elementos estructurales tendrn:
qu mn = 150kg/cm2 (direccin
normal a las discontinuidades)
qu mn = 100kg/cm2 (direccin
paralela a las discontinuidades)
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
21
Las piedras que se empleen en
elementos estructurales tendrn:
Absorcin mxima = 4%
Resistencia al intemperismo; prdida por sulfato de sodio < 10%
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
22
Los resultados experimentales de la
resistencia en compresin (fm) de la mampostera de piedras son muy
escasos.
Ensayos en especmenes cbicos de
40cm de lado se han obtenido
resistencias del orden de 120 a
200kg/cm2.
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
23
Esfuerzos resistentes de diseo:
Mampostera unida con mortero de
qu no menor de 50kg/cm2 (5.0MPa):
fm = 20kg/cm2 = 2.0MPa
vm = 0.6kg/cm2 =59kPa
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
24
Esfuerzos resistentes de diseo:
Mampostera unida con mortero de
qu menor de 50kg/cm2 (5.0MPa):
fm = 15kg/cm2 (1.5MPa)
vm = 0.4kg/cm2 (39kPa)
-
MAMPOSTERA DE PIEDRAS
25
Pesos volumtrico de la
mampostera de piedras (gm):
gm mnimo = 2.1t/m3 = 20.6kN/m3
gm mximo = 2.5t/m3 = 24.5kN/m3
Valor recomendado:
gm = 2.3t/m3 = 23kN/m3
-
HORMIGN CICLPEO
26
30% Piedras + 70% Hormign
Piedras 30kg (AASHTO M80, T96)
Hormign Clase A
Cemento Portland
fc > 210kg/cm2
fc > 3.0ksi
fc > 20MPa
AASHTO M80 Standard Specification for Coarse Aggregate for Hydraulic Cement Concrete
AASHTO T96 Standard Method Test for Resistance to Degradation of Small-Size Coarse Aggregate by
Abrasion and Impact in the Los Angeles Machine
-
HORMIGN CICLPEO
27
Proporciones del hormign clase A1:
1Especificaciones Tcnicas Generales del MOP, Captulo 19 , Muro de Hormign Ciclpeo.
-
HORMIGN CICLPEO
28
Pesos volumtrico (gc):
gc mnimo = 2.5t/m3 = 24.5kN/m3
gc mximo = 2.7t/m3 = 26.5kN/m3
Valor recomendado:
gc = 2.5t/m3 = 25kN/m3
-
HORMIGN CICLPEO
29
Esfuerzos permisibles de diseo:
-
REVISIONES DE LA ESTABILIDAD
Estabilidad Externa:
Desplazamiento horizontal del muro
Volteo del muro respecto a la punta
Resultante debe estar dentro del tercio medio del cimiento
Falta de capacidad de soporte
Derrumbe global del relleno y del muro
(Revisin por asentamiento)
30
-
FACTORES DE SEGURIDAD RECOMENDADOS1
31
1Reglamento Estructural de Panam 2004, Captulo 5 Geotecnia
REVISIONES DE LA ESTABILIDAD
-
PRESIONES LATERALES DE TIERRA1
32 1Reglamento Estructural de Panam 2004, Captulo 5 Geotecnia
REVISIONES DE LA ESTABILIDAD
-
FACTORES DE SEGURIDAD RECOMENDADOS1
33 1Reglamento Estructural de Panam 2004, Captulo 5 Geotecnia
REVISIONES DE LA ESTABILIDAD
-
34
REVISIONES DE LA ESTABILIDAD
Estabilidad Interna:
Verificar esfuerzos de corte, v vc,
Esfuerzos de tensin, ft ft*, y
Esfuerzos de compresin, f fc
-
35 EJ
EM
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O
-
36 EJ
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-
37 EJ
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-
38 EJ
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-
39 EJ
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-
40 EJ
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O
-
41 EJ
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-
42 EJ
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-
43 EJ
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-
44 EJ
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-
45 EJ
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CR
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O
-
46 EJ
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CR
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CIC
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PE
O
-Capacaoportyatamto-DrrumbGlobal
-
47 EJ
EM
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N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
1.60
1.00
3.00
1.60
0.60
2.00
1.00
2.00:1
1:0.00
0.00:1
Modelado con GEO5 v15 (demoversion):
- Mdulo Gravity wall - Mdulo Spread footing - Mdulo Slope stability
-
48 EJ
EM
PL
O:
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AV
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CO
N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
3.00
1.60
+x
+z
87.40
+x
+z
38.41
+x
+z
6.68
+x
+z
17.23
-
49 EJ
EM
PL
O:
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AV
ED
AD
CO
N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
Delta =
6.6
9
+x
+y
1.60
1.00
1.55
1.00
-
50 EJ
EM
PL
O:
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AV
ED
AD
CO
N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
OG
FG
3.62
1.00 1.00
3.00
Sigma,orSigma,z
-
51 EJ
EM
PL
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MU
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GR
AV
ED
AD
CO
N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
3.00
1.60
+x
+z
50.55
+x
+z
0.08+x
+z
6.66
-
52 EJ
EM
PL
O:
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GR
AV
ED
AD
CO
N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
3.00
1.60
+x
+z
8.34
0.50
+x
+z
0.50
+x
+z
0.50
-
53 EJ
EM
PL
O:
RE
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GR
AV
ED
AD
CO
N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
3.00
1.60
+x
+z
19.55
1.00
+x
+z
1.00
+x
+z
0.10
1.00
-
54 EJ
EM
PL
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AV
ED
AD
CO
N C
ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
3.00
1.60
+x
+z
33.64
1.50
+x
+z
1.50
+x
+z
2.12
1.50
-
55 EJ
EM
PL
O:
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GR
AV
ED
AD
CO
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ON
CR
EO
CIC
L
PE
O
3.00
1.60
+x
+z
50.55
2.00
+x
+z
0.08
2.00
+x
+z
6.66
2.00
-
56 EJ
EM
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GR
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CO
N C
ON
CR
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CIC
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PE
O
3.00
1.60
+x
+z
50.55
2.50
+x
+z
0.08
2.50
+x
+z
6.66
2.50
-
57 EJ
EM
PL
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AV
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CO
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CR
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CIC
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PE
O
-
58 EJ
EM
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CO
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CR
EO
CIC
L
PE
O
-
59
GEOCELDAS
-
60
GEOCELDAS
-
61
GEOCELDAS
-
62
GEOCELDAS
-
63
GEOCELDAS
-
64
GEOCELDAS
-
65
GEOCELDAS
-
66
GEOCELDAS
-
67
GEOCELDAS
-
68
GEOCELDAS
-
69
GEOCELDAS
-
70
GEOCELDAS
-
71
GEOCELDAS
-
72
GEOCELDAS
-
73
GEOCELDAS
-
74
GEOCELDAS
-
75
GEOCELDAS
-
76
GEOCELDAS
-
77
GEOCELDAS
-
78
GEOCELDAS
-
79
GEOCELDAS
-
80
GEOCELDAS
-
81 EJ
EM
PL
O:
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DE
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AV
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N G
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CE
LD
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-
82 EJ
EM
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CE
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-
83 EJ
EM
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CE
LD
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-
84 EJ
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CO
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LD
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-
85 EJ
EM
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GR
AV
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CO
N G
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CE
LD
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-
86 EJ
EM
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CO
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CE
LD
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-
87 EJ
EM
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AV
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CO
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CE
LD
AS
-
88 EJ
EM
PL
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GR
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CE
LD
AS
-
89 EJ
EM
PL
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DE
UN
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GR
AV
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CO
N G
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CE
LD
AS
-
90 EJ
EM
PL
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RE
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DE
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MU
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GR
AV
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AD
CO
N G
EO
CE
LD
AS
-
91 EJ
EM
PL
O:
RE
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DE
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MU
RO
DE
GR
AV
ED
AD
CO
N G
EO
CE
LD
AS
-
92 EJ
EM
PL
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DE
GR
AV
ED
AD
CO
N G
EO
CE
LD
AS
-
93
GEOCELDAS
-
94
GAVIONES
-
95
GAVIONES
-
96
GAVIONES
-
97
GAVIONES
-
98
GAVIONES
+z
+z
15.00
1
3.00
1.00 3.00
2
3.00 1.00 2.00
0.00
3
3.00
1.00 1.00
0.00
0.50
+x
+z
Modelado con GEO5 v15 (demoversion):
- Mdulo Gabion wall - Mdulo Spread footing - Mdulo Slope stability
-
99
GAVIONES
1
3.00
2
3.00
3
3.00
+x
+z
153.00
+x
+z
16.59+x
+z
19.70
+x
+z
17.59
+x
+z
38.16
-
100
GAVIONES
-
101
GAVIONES
-
102
GAVIONES
1
3.00
2
3.00
3
3.00
+x
+z
76.50
+x
+z
8.65
+x
+z
0.54
+x
+z
18.93
-
103
GAVIONES
1
3.00
2
3.00
3
3.00
+x
+z
25.50
+x
+z
+x
+z
0.10
-
104
GAVIONES
-
105
GAVIONES
Revisin del Derrumbe global utilizando Rocscience Slide 6.0 -Etapa: Operacin -Condicin: Esttica -FS = 1.75 > 1.5OK!
-
106
GAVIONES
Revisin del Derrumbe global utilizando Rocscience Slide 6.0 -Etapa: Operacin -Condicin: Ssmica (kh = 0.21 - kv = 0.00) -FS = 1.27 > 1.2OK!
-
107