Paula Charnay Díaz - Ficha 06/31072014

De Casiopea

Clase 6 Casos constructivos

FICHA 06 – Análisis de un muro de contención

Clase 06 / 31.07.2014

  • Alumna: Paula Charnay Díaz


Control N°2

Conceptos

Licuefacción del suelo

La licuación (o licuefacción) de suelos, ocurre cuando un material no consolidado (generalmente arenas) pierde su resistencia al esfuerzo cortante a causa de una vibración intensa y rápida (sismos), que rompe su estructura granular al reducir su presión inter-granular. Al iniciarse la vibración, por efecto de un sismo, el material se expande y las partículas sólidas adoptan un estado muy suelto (por perdida del soporte mutuo entre los granos); cuando el movimiento cesa, el material tiende a compactarse bruscamente, produciendo las presiones intersticiales que causan la licuación.


Tipos de emplazamiento en pendiente

Emplazamiento de una obra Fuente: Propia, dibujo en clases


1| Suspenderse sobre el terreno natural

En este caso se presenta la obra sobre la pendiente sin hacer reales movimientos de tierra. Se acude a estructuras que harán descargar las cargas de la obra hacia la fundación, como lo son los pilotes.

2| Asentarse en el nivel de terreno natural

La estructura se posiciona ganando espacio sobre el nivel de suelo natural dejando a su paso la construcción de muros de contención que se encarguen del empuje que genera la pendiente sobre la estructura. En términos de movilización de terreno, se hace un sacado a la pendiente donde se va a inscribir el suelo de la estructura y para un aprovechamiento del material, lo extraído en la parte anterior se utiliza para relleno del muro de contención en la parte de la estructura que queda suspendida.

3| Hundirse en la pendiente

En este caso se hace un gran sacado a la pendiente, generando dos planos uno vertical y uno horizontal donde se va a inscribir la obra. En este proceso se llega al nivel de suelo fundable y se hace una relación más directa con el sitio.


Sello de excavación y Sello de Fundación

*Sello de excavación


*Sello de fundación

Como su palabra lo indica la acción de sellar la base de la fundación, con un hormigón pobre o suelo cemento, actividad que se llama Emplantillado. El emplantillado tiene varias funciones, aísla la fundación de la armadura y deja una superficie totalmente horizontal, requerimiento escrito por especificaciones tanto en arquitectura como de ingeniería con un espesor mínimo de 5 cm (suficiente aislación del terreno), en el cual se puede trazar también para la ubicación de moldaje y de la enfierradura.


Tipos de muro de contención, tecnologías

1| Hormigón proyectado o Shotcrete

Fuente [[1]]

El hormigón proyectado, es una técnica de hormigonado que consiste en proyectar el hormigón por medio de impulsión neumática. Es ampliamente usado en obras de ingeniería y en construcción en general, su mayor campo de aplicación es la construcción de túneles, donde forma una parte vital en el sistema primario de soporte.


2| Muro Pantalla

Fuente:[[2]]


Un muro pantalla o pantalla de hormigón in situ es un tipo de pantalla, o estructura de contención flexible, empleado habitualmente en ingeniería civil. A diferencia de las pantallas de paneles prefabricados de hormigón, este tipo de estructura se realiza en obra. Es decir, en lugar de recurrir a paneles prefabricados, los elementos estructurales de este tipo de pantalla se ejecutan in situ.


3| Suelo Clavado o Soil-Nailing

Fuente:[[3]]

Este método consiste en reforzar la tierra por las inclusiones pasivas de elementos resistentes a tensión, con poco espaciamiento entre sí: creando in situ una estructura de gravedad estable.




Muros de contención

Principalmente se tiene que considerar en el análisis global de un muro de contención, en que hay que impedir dos modos de falla que pueden afectar al muro

  • Volcamiento
  • Deslizamiento

Pero también se tienen que analizar otros aspectos que tienen que ver con:

  • El suelo, su resistencia

Cuando el muro quiere girar, pensando que se está apoyando en un punto “O” se generan una presiones en el suelo, graficado como un triangulo de presiones, donde está el punto de presión máxima. Esto se mide con el sigma que se determina: sigma = fuerza por área.

Esto determina la demanda del sigma del suelo comparado con la capacidad de este mismo.

SIGMA DEL SUELO TIENE QUE SER MENOR A LA CAPACIDAD DEL SUELO

  • La resistencia de los elementos del muro

Análisis:

A| Muro

Tenemos un terreno estable, sin embargo, existe una condición que hace que el terreno se vuelva inestable, esta es la cuña de falla. Cuando la cuña de falla se activa, el muro va a impedir que esto suceda, si está bien calculado solamente sufrirá flexión a través de momentos de tracción y compresión. La resistencia de los elementos del muro tienen que tener la capacidad de soportar los momentos de acortamiento (compresión) y los elementos de estiramiento (tracción).

B| Zapata

Por otro lado se analiza la zapata del muro, esta tiene dos fuerzas importantes, el peso del muro mismo y la reacción del suelo que impide el volcamiento del muro. Estas fuerzas que impiden el volcamiento actúan igual y contrarias generando unas grietas. Por lo tanto cuando se calcula la zapata se tiene que tener en consideración la estimación de los esfuerzos que esta va sufrir.

Concepto

  • Rotura en cuña

Es un tipo de deslizamiento traslacional que está controlado por dos o más discontinuidades (estratificación, fallas, etc). Este tipo de deslizamiento generalmente se dan en macizos rocosos resistentes, con discontinuidades bien marcadas.


Ejemplo planteado, ¿Cómo evaluar la capacidad de volcamiento de un muro?

Conceptos

*Momento resistente: es una magnitud geométrica que caracteriza la resistencia de un prisma mecánico sometido a flexión. Se puede calcular a partir de la forma y dimensiones de dicha sección transversal, y representa la relación entre las tensiones máximas sobre dicha sección transversal y el esfuerzo de flexión aplicado sobre dicha sección.

*Momento volcante: corresponde a la suma de las componentes, multiplicadas por el brazo palanca al centro de acción de cada una de las fuerzas.


Cálculos

Fuente: cálculos clase
Fuente: cálculos clase
Fuente: cálculos clase



















Bibliografía

  • Licuación o Licuefacción del suelo [[4]]
  • Sello de fundación [[5]]
  • Momento volcante:[[6]]
  • Momento resistente[[7]]
  • Rotura en cuña [[8]]