19.diseño construccion calzaduras
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“DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE
CALZADURAS”
SISTEMAS DE SOPORTE LATERAL
UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL
SECCIÓN DE POST GRADO
Dr. Jorge E. Alva Hurtado
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A. MURO EN VOLADIZO B. MURO ENTIBADO
PUNTAL
TIRANTES
ANCLAJES
MONTÍCULO PROVISIONAL O
LOSA DE CIMENTACIÓN
C. SISTEMA DE PUNTALES D. MURO CON ANCLAJE
PUNTAL
TABLESTACA
E. BERMA DE SOPORTE
TABLESTACA
SISTEMAS DE SOPORTE LATERAL DE EXCAVACIONES
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RA
RB
a) REACCIONES
RD
A
B
C
D
L4
L3
L2
L1
LA
LB
LC
LD
L1/2
L2/2
L3/2
L4/2
PD
PC
PB
PA
2
31
RA, RB, RC, RD
b) PRESIONES APARENTES
DE TIERRA
PA = RA . etc.
LA
c) ENVOLVENTE DE
DISEÑO DE DATOS
EMPÍRICOS
MÉTODO EMPÍRICO PARA EL DESARROLLO DEL DIAGRAMA DE
PRESIÓN DE TIERRA
RC
ENVOLVENTE
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a) Arenas
Rankine Activo
H
KA = tg2 (45 - / 2)
0.65 KA H
KA H
(N > 6)
Para arcillas, base la selección
0.25 H
en N = HSu
b) Arcillas Blandas a Medias
Rankine Activo Equivalente
KA = 1 - m = 1 -H
Cuando el corte tiene por debajo arcilla
blanda NC profunda
c) Arcillas Rígidas
m = 1.0 excepto
Para N < 4
Para 4 < N < 6, use el mayor de los
diagramas b) y c)
0.25 H
0.50 H
0.25 H
1.0 KA H
0.2H
0.4H
0.75 H
DISTRIBUCION DE PRESIÓN FUERZA TOTAL
Pt = Trapezoide
PA = Rankine
Pt = .65 KA H2
PA = .50 KA H2
Pt
PA
= 1.30
NPt = .875H2 (1- 4 )
NPA = .50H2 (1- 4 )
m = 1.0
Pt
PA
= 1.75
Pt = .15H2 a .30H2
PA
N = 4, PA = 0
N < 4, PA < 0
NOTA : Rankine Activo
Equivalente = 0
4Su
N
4
DIAGRAMAS DE PRESIÓN PARA
ENTIBACIONES DE TERZAGHI Y PECK
(1967)
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PRESIÓN LATERAL EN MURO RÍGIDO
1
2
3
SUPERFICIE DEL TERRENO
ESFUERZO DE SOBRECARGA EN REPOSO ACTIVOMURO RIGIDO
v
o
a
z
oa
MURO VACIADO CONTRA ATAGUIA
RELLENO GRANULAR COMPACTO
1
2
3
Ko = 1 – sen
r
r
r
r
rrrrrrrr
r
rr
rrr
r
PROMEDIO
RELLENO GRANULAR SUELTOKa = tg2 (45 - / 2)
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CORTE SOPORTADO POR ENTIBADO
TUBERIA O SECCION WF
TÍPICO 3-4.5 m.,
VERTICAL
TÍPICO 6 m. c.a.c.
HORIZONTAL
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CONEXIÓN
TENDÓN
TENSIÓN DEL
ANCLAJE
CORTE SOPORTADO POR ANCLAJES
ZONA PRETENSADA
ZONA DE ANCLAJE
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PUNTAL (TUBERÍA O VIGA)SOPORTE
VIGA
PLACAS Y
CUÑAS
PLACAGATO
RIGIDIZADORES
(a) ACUÑAMIENTO
VIGA
PLACAS
SOPORTES
PUNTAL TUBERÍA
APOYO DE TUBERÍA CONTRA PUNTAL
PARCHE DE TUBERÍA SOLDADA DESPUÉS DE
PREESFUERZO. CARGA TODAVÍA EN GATO
RIGIDIZADOR
GATO
(b) TUBERÍA TELESCÓPICA
TUBERIA DE DIÁMETRO O. D IGUAL
A DIÁMETRO I. D DEL PUNTAL
DETALLES DE PREESFUERZO
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MURO DE REACCIÓN
TIRANTE
DIÁMETRO DE ANCLAJE
TÍPICO
ZONA LIBRE DE ADHERENCIA
30° - 45°
ZONA DE ANCLAJE Y ZONA LIBRE DE ADHERENCIA
ZONA DE ANCLAJE
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VASTAGO DERECHO
CAMPANA SIMPLE
CAMPANA MÚLTIPLE
TIPOS DE ANCLAJES
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FALLA DE CAPACIDAD PORTANTE FALLA POR VOLTEO
FALLA CIRCULAR DE ARCO FALLA DE CUÑA DESLIZANTE
INESTABILIDAD DE MUROS CON ANCLAJE
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(a) TABLÓN EN PARTE POSTERIOR
(b) TABLÓN EN PARTE FRONTAL
PILOTE SOLERA DE ALA ANCHA
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SUELO FUERA DEL ARCO
PLANTA DE
ACCIÓN DE
ARCO
H
DESPLAZAMIENTO
ACCIÓN DE ARCO
H
ESFUERZO
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TABLONES
COLOCADOS
EXPUESTO ANTES DE
COLOCAR TABLONES
SUMIDERO
BERMA CON PENDIENTE Y SUMIDERO
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SECCION DE TABLESTACAS METÁLICAS . (a) RANGO NORMAL; (b) MÓDULO
ALTO, (c) ALMA RECTA
Bethlehem
Peine
(c)
(c)
Soldadura contínua
Frodingham-X
Larsen
SECCIÓN U
(a)
Frodingham
SECCIONES Z
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PANEL LISTO A
SER VACIADO
PANEL CON
CONCRETO
PANEL DURANTE
LA EXCAVACIÓN
LINEA DE BENTONITA
CONSTRUCCIÓN DE PANTALLA DE CONCRETO
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(a) DIÁMETRO PEQUEÑO (PILOTES TANGENTES)
(b) DIÁMETRO GRANDE (PILOTES CONTIGUOS O SECANTES)
LECHADA LLENADA CON TALADRO VASTAGO HUECO
EQUIPO TALADRO
(CONTIGUO)
EQUIPO ROTATIVO
(SECANTE)
VACIADO CON CONCRETO
PILOTES CONTINUOS EXCAVADOS
FILAS 2, 3, etc.
FILA 1
1 ½” d = 12” a 16”
1” d = 30” a 40”
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PRESIÓN
LODO PANEL NO
A
NIVEL LODO
PRESIÓN
FLUIDO
SECCIÓN A - A
FACTORES QUE AYUDAN A LA ESTABILIDAD DE LA EXCAVACIÓN
NIVEL
FREÁTICO
A
PANEL VACIACO
EXCAVADO
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(b) SUELO GRANULAR SUELTOMURO DE CONCRETO
RELLENO COMPACTADO
NOTA: AÑADIR CEMENTO AL RELLENO
PARA AUMENTAR ESTABILIDAD
4’-5’
MURO DE CONCRETO
(a) SUELO COHESIVO COMPACTO
4’-5’
MURO - GUÍA
RELLENO COMPACTADO
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SECCIÓN DE ACERO DE ALA
ANCHA HINCADO HASTA
ESTRATO PORTANTE
CONCRETO POBRE
COLOCACIÓN DE PILOTE-SOLERA EN AGUJERO PRE-EXCAVADO
EXCAVACIÓN Y PANEL DE CONCRETO (REFUERZO CON ACERO)
CONCRETO VACIADO
ACERO DE REFUERZO
(2a)
(2b)
(1)
REFUERZO SECCIÓN I
CONCRETO VACIADO
PANTALLA DE CONCRETO EN DOS ETAPAS
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ARMADURA
PILARES
120
20
60
VAR
25
480
3 22
(CARA ANTERIOR
Y POSTERIOR)
e 9 @ 25
40
80
120
VAR (FIG.2)
- 7.10
- 7.90
-6.50
60 4.30
45°
COTA SELLO FUNDACION EXISTENTE
60
95
ACERO A44 – 28H CON RESALTES
HORMIGON TIPO D R28 = 225 kg/cm2
RECUBRIMIENTO 2.0 cm EMPALMES 20
DIAMETROS
2 12
ARMADURA
CARTELAS
e 9 @ 20
2 16
y
1 12
DIMENSIONES Y ARMADURAS PILARES Y CARTELAS
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FUNDACIÓN EXISTENTE
CONSOLA
PUNTALES DE EUCALIPTUS
CARTELES
PILAR
FUNDACIÓN PILAR -6.50
-7.10
ELEMENTO DE TENSIÓN
FUNDACIÓN DE PUNTALES
VISTA ISOMÉTRICA DEL SOCALZADO
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-5 to -7 m
H
= 22 */m3
c = 14.7 P*
= 45°
TS
GROUND SUFACE 8.00
D
(a) STRUT-SUPORTED PIERS
STATICTHRUST
EARTHQUARE
Fs
EXCAVATION LEVEL
Ep/Fs
+
EARTHQUAREv
**
H < 6 m
DEp/Fs
K0
v
PASIVE RESISTANCE
WITH FS = 1.2 (min)
EXCAVATION LEVEL
-16 to -12 m
Ep/Fs
**
STATIC****
EARTHQUARE
FS
TP
= 22.6 */m3
c = 34.3 P*
=45°
V (ONLY FOR DIMENSIONING PIER FOUNDATION)
(b) SELF SUPPORTED PIERS
Kz
DESIGN LOADS FOR UNDERPINNING PIERS
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CONSTRUCTION DETAILS OF UNDERPINNING PIER
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1
1
2
1MURO DE EXCAVACION
ENTIBADO O ANCLADO
B
C
BASE DE EXCAVACION
ESTABLE SIN AGUA
0.60 M.
A
ZONA A:
LA CIMENTACIÓN EN ESTA ZONA REQUIERE CALZADURA
ZONA B:
LA CIMENTACIÓN EN ESTA ZONA PUEDE NO REQUERIR CALZADURA, DEPENDIENDO DE LA
ESTRUCTURA Y TIPO DE CARGA
ZONA C:
LA CALZADURA SI SE UTILIZA DEBE CIMENTARSE A PROFUNDIDAD APROPIADA MEDIANTE
EXPLORACIÓN Y ANÁLISIS.
GUÍA GENERAL DE CALZADURAS ( Ref. DM-7.2)
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ZONA: I
ARENA Y ARCILLA BLANDA A RIGIDA
ZONA: II
ARCILLA MUY BLANDA A BLANDA CUANDO LA PROFUNDIDAD
DE ARCILLA POR DEBAJO DE LA EXCAVACIÓN ES LIMITADA O
CUANDO Fsb > 1.3
ZONA: III
ARCILLA MUY BLANDA A BLANDA CUANDO Fsb < 1.3
NOTA:
Fsb = FACTOR DE SEGURIDAD CONTRA FALLA EN LA BASE
ASENTAMIENTO ADYACENTE
A UN CORTE ABIERTO
(PECK, 1939)
0 1 2 3 40
1
2
30 1 2 3 4
I
II
III
0
1
2
3
DISTANCIA DE LA EXCAVACIÓN
PROFUNDIDAD DE LA EXCAVACIÓN