descripcion de memoria de calculo muro

8/7/2019 descripcion de Memoria de calculo muro

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Memoria del clculo del muro de contencin.

1.- Peticionario.

2.- Situacin.

3.- Condicionantes de proyecto.

El muro principal a proyectar se realiza para contener el desnivel de tierrasexistente entre la rasante de la calle que rodea la plaza por abajo, (cota media345.5), y la cota superior del plano de la plaza entre la 151.50 y la 152.Adems de este muro principal se proyectan muros inferiores de altura

1.20mts, para acabar de urbanizar zonas anexas, as como muros auxiliares enlos nucleos de escaleras.El empuje de tierras en el trasds se clcula bajo varias hiptesis planteadasincorporando a los datos que se extraen del estudio geotcnico, los datos dengulos de rozamiento entre terreno, y terreno muro segn el criterio delproyectista, adecuados para el tipo de relleno previsto.Para cada anlisis planteando las combinaciones psimas, y partiendo paraello en todo momento del CTE-DB-SE-A..Los coeficientes de seguridad del muro para la estabilidad del elemento avuelco y deslizamiento se toman del CTE.La estructura del muro, geomtria y armado de sus secciones se dimensiona ycomprueba segn la EHE instruccin de obligado cumplimiento.

4.- Solucin adoptada.

El muro tipo 1, tiene una longitud aproximada medida sobre su directriz norecta, de unos 80 mts, la seccin transversal ser de muro con taln y puntera,y esta formada por la zapata rectangular de 3.00 x 1.00 cms base x altura y unalzado de 4.50 mts de altura con 0,40 m de espero de muro.

La comprobacin de estabilidad y diseo se realiza aceptando que la parte delsuelo que descansa sobre el taln, experimenta corrimientos conjuntamentecon el muro.

La cua de terreno que se desplaza conjuntamente con el muro viene definidapor la recta AB, tal que el ngulo puede obtenerse en el grfico de la figuraadjunta, tomado de la referencia Murs de soutenement. Verlag, Zurich, 1966.Conocido este ngulo funcin del ngulo de rozamiento interno del terreno, ydel ngulo de talud de la superficie libre, queda determinada la direccin delplano AB, as el empuje sobre el muro tiene en general tres componentes.

En el tramo BC, la ley de empujes es la correspondiente a la ley de Coulomb,formando las presiones y el empuje un angulo con la normal al trasds,siendo este el rozamiento entre relleno y muro. La presin p, se midehorizontalmente a la profundidad z, dando lugar a las componentes ph y pv.


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En el tramo BA, la distribucin de presiones totales p, se obtiene mediante loscoeficientes de empuje activo, considerando como angulo del trasdos del muro,, el determinado en el grfico anterior, ( plano AB ), el valor de el del

relleno, y como angulo de rozamiento a lo largo de AB, entre relleno y elementode contencin, =, al ser suelo contra suelo, las direccin de las presiones

forma con la normal a AB el ngulo =.En el tramo inferior A-Base de zapata, las presiones se calculan de igual formaque en el tramo superior.Para los calculos a deslizamiento, vuelco y tensiones sobre el terreno, el pesode relleno actuante sobre el taln es el del prisma AGB y no el del rellenosituado verticalmente sobre el taln.La comprobacin de las tensiones a transmitir sobre el terreno, se realiza enbase a la tensin admisible declarada en el informe geotcnico.El diseo del muro como estructura de hormign armado se realiza de acuerdoa la instruccin de obligado cumplimiento para este tipo de estructuras, EHE.Todos estos apartados se desarrollan con detalle en el captulo siguiente de

memoria de clculo.En el proyecto del muro existen algunas caractersticas fijas y otrasseleccionables .Son caractersticas fijas:

a) El suelo de cimentacin y por lo tanto las presiones mximasadmisibles, el coeficiente de rozamiento hormign-suelo, y el empuje pasivoeventualmente movilizable frente al muro.

b) La cota de coronacin del muro.c) La profundidad mnima de cimentacin. Como criterio general un muro

no debe cimentarse a profundidad inferior a 1 m ya que hasta esta profundidadlas variaciones de humedad del suelo suelen ser importantes, afectando a laestabilidad del muro. La posibilidad de penetracin de la helada tambin debeser considerada en relacin con este aspecto.

Son caractersticas seleccionables :a) Las dimensiones del muro.b) El material de relleno del trasds.c) Las caractersticas resistentes de los materiales del muro.

El proyecto incluye las etapas siguientes:1. Seleccin de las dimensiones.2. Clculo del empuje del terreno sobre el muro.

3. Comprobacin de:a. La seguridad al vuelco.b. La seguridad a deslizamiento.c. Las tensiones sobre el terreno de cimentacin en condiciones

de servicio.d. Las tensiones sobre el terreno de cimentacin bajo el empuje

mayorado.e. Las comprobaciones resistentes del muro como estructura de

hormign. EHE


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Introduccin de la seguridad.

Formas de agotamiento: En general el muro puede alcanzar los siguientesestados lmites, de servicio o ltimos.

a) Giro excesivo del muro considerado como un cuerpo rgido.

b) Deslizamiento del muro.c) Deslizamiento profundo del muro. Debido a la formacin de una

superficie de deslizamiento profunda, de forma aproximada circular.Este tipo de fallo puede presentarse si existe una capa de sueloblando en una profundidad igual a aproximadamente a vez y media laaltura del muro, contada desde el plano de cimentacin de la zapata.

d) Deformacin excesiva del alzado. Es una situacin rara salvo enmuros muy esbeltos, caso poco frecuente no afectando nuestroproyecto.

e) Fisuracin excesiva. Puede presentarse en todas las zonas detraccin, y se trata de una fisuracin especialmente grave si su ancho

es excesivo, ya que en general el suelo est hmedo y la fisuracinno es observable.

f) Rotura por flexin. Puede producirse en el alzado, la puntera o eltaln. Como las cuantas en muros suelen ser bajas, los sntomas deprerrotura solo son observables en la cara de traccin, que en todoslos casos esta oculta, con lo cual no se dispone de ningn sntomade aviso.

g) Rotura por esfuerzo cortante. Puede presentarse en alzado, punterao taln.

h) Rotura por esfuerzo rasante. La seccin peligrosa suele ser la dearranque del alzado, que es una junta de hormigonado obligada, enzona de mximo momento flector y mximo esfuerzo cortante.

i) Rotura por fallo de solape. La seccin peligrosa suele ser la dearranque de la armadura de traccin del alzado, donde la longitud Lsde solape, debe ser cuidadosamente estudiada, ya que por razonesconstructivas el solape se hace para la totalidad de la armadura en lazona de mximos esfuerzos de flexin y corte.

En algunos aspectos, en general los correspondientes al muro como estructurade hormign armado, los coeficientes de seguridad estn claramenteestablecidos, de acuerdo con la Instruccin vigente de Hormign Estructural.

De acuerdo con esta Instruccin de obligado cumplimiento, declarado un nivelde control de ejecucin normal.La Clase General de Exposicin; para este proyecto se define como Clasenormal, Subclase humedad alta, designacin Iia, y proceso corrosin de origendiferente de los cloruros.

En otros aspectos, tales como la seguridad al vuelco y deslizamiento, no haynormativa espaola concreta.


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Acciones adoptadas en el clculo.

Para los valores caractersticos de las acciones tenemos los siguientes,permanentes :peso propio del hormign armado 2500 Kg / m3

peso propio del terreno de relleno del trasds 2000 kg/m3, altura de tierras acontener 4.50 m, desde la cara superior de zapata, en el caso msdesfavorable.No se declara la presencia de nivel fretico.Datos del terreno de relleno, y cimentacin. En el dimensionado del muro, seobtiene la resultante de las acciones exteriores sobre el terreno de cimientoprcticamente centrada en la base de la zapata, y a su vez esta se dimensionade forma que las tensiones a absorber por el terreno no superen los 4.00kg/cm2 de tensin media.El terreno de relleno, se declara con un ngulo de rozamiento interno de 30, yun ngulo de rozamiento terreno muro de 2/3 del anterior. Para la

comprobacin de seguridad contra deslizamiento, se considera un coeficientede rozamiento de 0.577, y el empuje pasivo en la cara frontal de la zapata nose consdiera.

Materiales.

Valores caractersticos de resistencia.Acero B500s, de 500N/mm2 de lmite elstico,Hormign HA25 / B / 20 / II.a en zapata y alzado de muro.

Valores de clculo de las propiedades de los materiales, se obtienen a partir delos valores caractersticos divididos por un coeficiente parcial de seguridaddependiendo del nivel de control exigible, para el estudio de los Estado LmiteUltimo. Para el hormign 1.50, para el acero 1.15.Para los estados lmite de servicio se adoptaran como coeficientes parciales deseguridad valores iguales a la unidad.


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PARTES DE LA MEMORIA DEL PROYECTO.

1. Seleccin de las dimensiones.2. Clculo del empuje del terreno sobre el muro.

3. Comprobacin de:

a. La seguridad al vuelco.

No existe normativa espaola concreta. Es prctica usual aceptar unaseguridad de 1.8 para acciones frecuentes, y reducir este valor para 1.5 paracombinaciones que incluyan acciones infrecuentes o excepcionales.

b. La seguridad a deslizamiento.

Tampoco existe normativa concreta, as se adopta en este proyecto un valor

mnimo de 1,5

c. Las tensiones sobre el terreno de cimentacin encondiciones de servicio.

En condiciones de servicio, la distribucin de tensiones sobre el terreno esprcticamente uniforme, obtenemos una tensin de trabajo en borde dezapatas muy por debajo de las 40t/m2 admitidas como valor medio.

d. Las tensiones sobre el terreno de cimentacin bajo el empujemayorado._

Conocido el clculo de empuje producido por el terreno, sus variaciones dehumedad y o de propiedades del terreno, y distintos tipos de sobrecargas deposible actuacin dejn muy claro su carcter fuertemente aleatorio.

Si por causas cualesquiera el empuje se incrementa hasta un valor E* = e. E,el coeficiente de seguridad a vuelco, anlogamente el de deslizamiento sereducen en proporcion lineal con este incremento, sin embargo la presinmxima bajo la zapata, no es proporcional a este coeficiente, sino que puedeexceder este valor. Resulta as que dependiendo de la configuracin delconjunto muro-suelo, a incrementos dados, incluso moderados del empuje,pueden corresponderles muy desiguales incrementos de la presin bajo lapuntera y por lo tanto muy diferentes seguridades del muro.Esta sensibilidad al incremento del empuje no es esencial en el proyectode nuestro muro.


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e. Las comprobaciones resistentes del muro como estructurade hormign.EHE. Instruccin de Hormign Estructural.

Los muros sometidos a flexin se calcularn de acuerdo con el Articulo 42, olas frmulas simplificadas del Anejo 8, a partir de los valores de clculo de laresistencia de los materiales, y los valores mayorados de las accionescombinadas ( Art 13). Si la flexin est combinada con esfuerzo cortante, secalcular la pieza frente a este esfuerzo con arreglo al Artculo 44.Asimismo se comprobar el Estado Lmite de Fisuracin, cuando seanecesario, de acuerdo con el Artculo 49. La disposicin de la armaduras seajustar a lo prescrito en los Artculos 66, para las armaduras pasivas.Artculo 42 Estado Lmite de Agotamiento frente a solicitaciones normales.

42.1. Principios generales de clculo.

Definicin de la seccin. Dimensiones y seccin resistente.Hiptesis bsicas.

El agotamiento se caracteriza por el valor de la deformacin endeterminadas fibras de la seccin, definidas por los dominios de deformacinde agotamiento detallados en 42.1.3.

Las deformaciones del hormign siguen una ley plana. Esta hiptesis esvlida para piezas en las que la relacin entre la distancia entre puntos demomento nulo y el canto total es superior a 2.

Las deformaciones s de las armaduras pasivas se mantienen iguales alas del hormign que las envuelve.

El diagrama de clculo tensin deformacin del hormign es alguno delos que se definen en 39.5. Como se utilizarn tambin las formulassimplificadas del Anejo 8, se adopta el diagrama rectangular con 0.85fcd dealtura, profundidad del bloque comprimido igual a y=0.80x donde x es laprofundidad del eje neutro.No se considerar la resistencia del hormign a traccin.

El diagrama de clculo de tensin-deformacin del acero de lasarmaduras pasivas, es el que se define en 38.4, la deformacin del acero entraccin se limita al valor de 10 por 1000, y la de compresin al valor 3.5 por1.000, para que no desacompae el acortamiento mximo del hormign en

compresin. En general es suficiente la utilizacin del diagrama de clculobilineal con rama horizontal a partir del lmite elstico del acero fyd y tomandocomo mdulo de deformacin longitudinal del acero Es= 200.000 N/mm2

Se aplicarn a las resultantes de tensiones en la seccin las ecuacionesgenerales de equilibrio de fuerzas y momentos. De esta forma podr calcularsela capacidad resistente ltima mediante la integracin de las tensiones en elhormign y en las armaduras pasivas.Las hiptesis bsicas enunciadas son vlidas para secciones sometidas asolicitaciones normales en agotamiento, por rotura del hormign, o deformacinplstica excesiva de las armaduras. Se llaman solicitaciones normales a lasque originan tensiones normales sobre las secciones rectas. Estn constituidas

por momentos flectores y esfuerzos normales. En el caso que nos ocupa quedasiempre del lado de la seguridad a nivel de seccin el despreciar los esfuerzos


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normales debidos al peso propio del muro que queda por encima, ya que estosson siempre favorables.A partir de estas hiptesis bsicas es posible plantear las ecuaciones deequilibrio de la seccin, que constituyen un sistema de ecuaciones no lineales.En el caso de dimensionamiento, se conocen la forma y dimensiones de la

seccin de hormign, la posicin de la armadura, las caractersticas de losmateriales y los esfuerzos de clculo y son incgnitas el plano de deformacinde agotamiento y la cuanta de la armadura.

En todos los casos en los que el agotamiento de una seccin seproduzca por flexin simple o compuesta, la armadura resistente longitudinaltraccionada deber cumplir la siguiente limitacin, para seccionesrectangulares de hormign armado, los criterios existentes conducen a lassiguientes expresiones:As > 0.04 Ac ( fcd / fyd ), en el caso de seccin rectangular de 40x100, nosconduce a un mnimo de armadura traccionada de 5.26 cm2 con este criterio se

establece el armado base de muro como 5 12 equivalente a cuanta de 5.65

cm2, se opta por esta por facilidad de montaje y distribucin de armadura basey posterior armadura de refuerzo necesaria.Dentro de este artculo se indican las cuantas geomtricas mnimas, que encualquier caso deben disponerse. Para muros y tipo de acero B500s, sedispone como armadura mnima horizontal 3.2 por mil cm2 de acero por cm2de seccin y para la armadura vertical un 0.9 por mil.La cuanta mnima vertical es la correspondiente a la cara de traccin. Serecomienda disponer en la cara opuesta una armadura mnima igual al 30% dela consignada.La armadura mnima horizontal deber repartirse en ambas caras. Para murovisto por una sola cara como el de este proyecto podr disponerse hasta 2/3 dela armadura total en la cara vista.En esta seccin de 35x100, se deben disponer 3.2x3.5=11.2 cm2, se dispone

en la cara vista 512 es decir 5.65cm2, y en la cara del trasds 512 5.65cm2.En el caso de que se dispongan juntas verticales de contraccin a distancias nosuperiores a 7.5m, con la armadura horizontal interrumpida, las cuantasgeomtricas horizontales mnimas pueden reducirse a la mitad.Las cuantas geomtricas mnimas se definen principalmente para controlar lafisuracin en elementos en los que los esfuerzos principales son debidos adeformaciones impuestas producidas por temperatura y retraccin ( direccinhorizontal en muros).Para la combinacin con esfuerzo cortante se comprobar

la pieza con arreglo al Artculo 44.Asimismo se comprobar el Estado Lmite de Fisuracin, cuando sea necesario, de acuerdocon el Artculo 49. La disposicin de la armaduras se ajustar a lo prescrito en los Artculos66, para las armaduras pasivas.

Enero de 2009

David Blanco CasadessArquitecto

descripcion de memoria de calculo muro

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