Maximiliano Trigos - Ficha 03/10072014

De Casiopea

Casos Constructivos y Estructurales: clase nº 3.

Clase en ronda con el Ingeniero Jorge Carvallo

Los muros de contención surgen con la finalidad de contener los empujes de las tierras que pueden afectar a determinada obra. Vaparaíso posee una geografía irregular en donde la mayor parte de la población habita en pendiente para lo cual deben adaptarse y tener dominio sobre ésta. Debido a ésto aparecen ciertas estructuras que posibilitan tener aquél dominio de la pendiente como lo es el muro de contención. El propósito de una estructura de contención es resistir fuerzas ejercidas por la tierra contenida y transmitirlas a la fundación.

Los muros de contención tienen como finalidad resistir las presiones o empujes producidos por el material retenido detrás de éstos, su estabilidad se debe fundamentalmente a su propio peso y al del material que está sobre su fundación. Los muros de contención actúan como voladizos empotrados en su base.

Un muro de contención no solo soporta los empujes horizontales trasmitidos por el terreno, debe también recibir los esfuerzos verticales trasmitidos a pilares, paredes de carga y forjados que apoyan sobre ellos.

La mayoría de los muros de contención se construyen de hormigón armado, cumpliendo la función de soportar el empuje de tierras, generalmente en desmontes o terraplenes, evitando el desmoronamiento y sosteniendo el talud.

Los muros de contención trabajan fundamentalmente a flexión, siendo la compresión vertical debida a su peso propio generalmente despreciable.

EMPUJE... referido a las acciones que se producen por las masas que se consideran desprovistas de cohesión, como arenas, gravas, cemento, etc. En general los empujes son ejercidos por terrenos naturales, rellenos artificiales o materiales almacenados.

SUELO SIN COHESIÓN... Referido a Suelos de escasa resistencia, muy poca o nula al estar sumergido, o al estar expuesto al aire libre sin nada que lo constriña.

Cada muro de contención busca cumplir con la estática. Para pensar un muro con este fin se deben tomar en cuenta sus posibles fallas y cómo pueden evitarse:

  • Se puede rotar.
  • Se puede volcar.
  • Se puede fracturar (lo que implica que la base del muro se queda en su lugar y una sección del muro se separa).

El muro recibe una acción global así como acciones en cada una de sus secciones, es decir, trabaja como un todo a la vez que sus partes por separado (deformaciones diferenciales). Para el propósito de un muro estructural se diferencian dos condiciones en su diseño estructural:

  • Condición de talud estable: éste es el caso del muro de contención en el cual el suelo es homogéneo y se genera una presión de tierras de acuerdo a teorias como Coulomb y Rankine y la fuerza activa tiene una distribución de presiones en forma triangular.
  • Condición de desplazamiento: En éste caso las fuerzas actuantes son superiores a fuerzas activas.

TALUD..."cualquier superficie inclinada respecto de la horizontal que haya de adoptar permanentemente una masa de tierra. Cuando estas superficies son producto de la acción del hombre se llaman taludes o cortes artificiales".

La tierra contenida actúa con mayor fuerza en la parte inferior del muro disminuyendo a medida que va aumentando su altura, y en el caso de estar conectado a estructuras como muros medianeros, estos mejoran el funcionamiento del muro, ya que aumenta su peso gravitacional, y a medida que el muro aumenta su altura los esfuerzos de este aumentan al cuadrado:

  • 1 METRO DE CONTENCIÓN (altura) = Resiste 1
  • 2 METROS DE CONTENCIÓN (altura) = Resiste2^2 = 4

Características muro de contención

muro de mampostería de piedra braza con drenes y dentellón, para sitios con riesgo de deslizamiento.
muro de contención.

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Tipologías muros de contención

las tipologías mas frecuentes de muros de contención son:

  • Muros de gravedad.
muro de gravedad.

Son muros de hormigón en masa en los que la resistencia se consigue por su propio peso (a). Comúnmente carecen de cimiento diferenciado, aunque pueden tenerlo(b).

Su ventaja fundamental es que no van armados, con lo cual no aparece en la obra el tajo de ferralla, interesantes para alturas moderadas si su longitud no es muy grande, pues en caso contrario representan una solución antieconómica frente a los muros de hormigón armado.

muro Ménsula.
  • Muros Ménsula.

Son los muros de contención de uso mas frecuente, y aunque su campo de aplicación depende de los costes de excavación, hormigón, acero, encofrado y relleno. Solución más económica para muros entre 10 y 12 metros de altura.

  • Muros contrafuertes.
muro contrafuertes.

evolución de muro Ménsula. Al crecer la altura y por ende los espesores de hormigón compensa aligerar las piezas con la solución de los contrafuertes, aunque conlleve un tajo de ferralla y encofrado mas complicados y un hormigonado más difícil.

muro de bandejas.
  • Muros de bandejas.

se pretende contrarestar parte del momento flector que se ha de resistir mediante la colocación de bandejas a distintas alturas en las que se producen unos momentos de sentido contrario debidos a las cargas del propio relleno sobre las bandejas. Su desventaja o inconveniente fundamental radica en la complejidad de su costrucción, puede representar una solución alternativa a muros contrafuertes para grandes alturas, en los que para resistir el momento flector se aumenta el canto y se aligera la sección colocando los contrafuertes.

  • Muros cribas y otros prefabricados.
muro cribas y otros prefabricados.

tiene origen en muros análogos realizados con troncos de árboles. El sistema emplea piezas prefabricadas de hormigón de muy diversos tipos que forman una red espacial que se rellena con el propio suelo.


...En suelos Húmedos

  • Barbacana o Drenaje.

Para sacar el agua de los muros de contención que en innumerables casos alcanzan grandes alturas, para que éste quede solo con la presión de la tierra y no la del agua se utilizan barbacanas o drenajes, en la mayoría de los casos separados en una distancia de entre 1 y 1,5 metros. Para hacerlo mas factible es utilizado en estos casos el Hormigón impermeable.

Retracción es cuando el hormigón con exceso de agua para que su reacción química funcione, luego en el proceso de fraguado cuando pierde humedad disminuye su volumen generando la tracción en el hormigón en donde aparecerán las fisuras(pasadas de agua), pero aunque el hormigón sea bien impermeable se sugiere generar otra capa impermeable entre el muro de hormigón y la tierra que se esta conteniendo. El tipo de hormigón influye es por eso que entre mas cemento tenga el hormigón tendrá mas impermeabilizante pero será mas propenso a fisuras. También es utilizada la Capa bentónica que es una membrana especializada a la impermeabilidad.

bibliografía