2.- diseÑo muros de encauzamiento pch tincoc 17-07
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UNFV-FIC___________________________________________________________________________MALLQUI AGUILAR FELIX
DISEÑO DE MUROS DE CONTENCIÓN
PREDIMENSIONAMIENTO
DATOS
H = 5.90 m.
0.00 m.
2.40 t/m³
1.70 t/m³ Suelo Seco
0.00 t/m³
1.00 t/m³
27.20 º
0.00 º
ß = 0.00 º
µ= 0.60
2.60 Kg/cm² Suelo saturado
DESARROLLO
damos valores para el predimensionamiento del muro, luego, estas dimensiones deberán ser
comprobadas, tanto a la falla por deslizamiento como por volteo y la capacidad del suelo.
Predimensiones: Cálculos Previos:
e= 0.20 m
a= 0.25 m
c= 0.59 m
B= 4.72 m
hz= 0.41 m ### (para suelo seco) ### (para suelo saturado)
DIAGRAMA DE PRESIONES
0.00 0.20
suelo seco
5.90
= 3.74
5.90
suelo saturado
0.00 0.59 3.88
0.41 0.25
0.00 0.00
sub-presión del agua
0.00
4.72
h W=
c =
s =
ss=
w=
Ø s=
Øss=
q a=
K a : Coeficiente para el empuje activo según Rankine
Kas= Kass=
ß
B
c
e
(Z-hw)
hw
hz
H
(B-c-a)Tag(ß)
a
(B-c-a)
ß
γ ss s 1γ γ
2 2
a s 2 2
cos cos coscos
cos cos cosK
ß ß Øsß
ß ß Øs
γ
γ
γ
a ss
1
1K ss
ss
senØ
senØ
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DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
F.S.= 1.50 (al deslizamiento)
F.S.= 2.00 (al volteo)
W1= 0.329 Tn
W2= 2.634 Tn
W3= 4.678 Tn Esv1
W4= 0 Tn
W5= 38.92 Tn Esh1
W6= 0 Tn
Esv1= 0 Tn
Esh1= 11.02 Tn
Esv2= 0 Tn Esv2
Esh2= 0 Tn
Ess= 0 Tn Esh2
Ew= 0.00 Tn
Eav= 0+0= 0 Tn.
Eah= 11.02+0+0+0 Ess Ew
Eah= 11.02 Tn
Sp= 0.00 Tn
VERIFICACIÓN AL DESLIZAMIENTO
la fuerzas que se oponen al deslizamiento son el rozamiento de la base del muro con el suelo de
cimentación y el eventual empuje pasivo frente al muro (no se esta considerando en este caso)
N= 0.33+2.63+4.68+0+38.92+0+0-0
N= 46.56 Tn.
µN= 27.93 Tn debe cumplirse: µ.N ≥ F.S. x Ea.h
de los resultados tenemos: 0.6 x 46.56 = 27.93 > 1.5 x 11.02 = 16.54 (ok)
VERIFICACIÓN AL VOLTEO
El momento actuante o momento volcador, es producido por la fuerza horizontal del empuje y el
momento resistente o estabilizador viene dado por los momentos de las fuerzas verticales con
respecto a la puntera del talon.
calculamos el momento resistente
Elem. Fuerza Brazo Mr
1 0.33 0.61 0.2
2 2.63 0.62 1.62
3 4.68 2.36 11 Esh1
4 0.00 2.78 0
5 38.92 2.78 108
6 0.00 3.43 0
Eav 0.00 4.72 0 Esh2 3.34
Sp 0.00 3.15 0
Mom. Resistente= 121.0 t-m Ew
Ess 0 0
calculamos el momento actuante 0.61
Elem. Fuerza Brazo Mr 0.62
Esh1 11.02 3.34 36.9 2.36
Esh2 0.00 0.00 0 2.78
Ess 0.00 0.00 0 3.43
Ew 0.00 0.00 0 4.72
Mom. Actuante = 36.86 t-m
Debe cumplirse que: Mr ≥F.S.x Ma
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Mr= 121.0 > 2 x 36.86 = 73.72 No falla por volteo
ESFUERZO MÁXIMO EN EL SUELO
Por tanto las tensiones en los bordes extremos se obtiene para e=±B/2
luego, considerando la inercia de la sección y reemplazando en la ecuación, tendremos:
Debe comprobarse que la mayor no rebase la tensión admisible
Ademas, para que no exista efuerzos de tensión en la base, debe
cumplirse que:
La resultante de empujes y pesos debe pasar por el tercio central
Determinamos entonces en:0.59 46.6 3.88
= 0.55 ^ B/6= 0.79
Entonces: 0.55 < 0.79 Ok. 2.95
Hallamos los esfuerzos en los bordes extremos con ecuaciones anteriores 16.8
q1= 1.678 < 2.60 OK 0.55
q2= 0.295 < 2.60 OK 2.36 2.36
4.72
Llamando N a la resultante de fuerza normal a la base de contacto cimiento-suelo y en a la excentricidad respecto al punto medio de dicha base, si las tensiones del cimiento sobre el suelo son de compresión en todo el ancho de la base, se acepta que la distibución de tensión es lineal y viene dada por la aplicación de la ley de HOOKE al caso de flexión compuesta.para una porción de ancho unidad se tiene:
donde M es el momento aplicado, producto de la excentricidad de la fuerza normal (M=Nxen) y e, es la excentricidad del punto considerado, positivo hacia la puntera.
Kg/cm2 Kg/cm2
Kg/cm2 Kg/cm2
= =en
B
Mr-MaB= --
2 Nn e
N M×eq =
B I
2
N 6.N× nq1 =
B B
e
2
N 6.N× nq2 =
B B
e
2
N 6.N× n B0 n
B B 6
e e