UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA La universidad católica de Loja
ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN Escuela de Ingeniería Civil Muros de CONTRAFUERTE Nombre:
Mercedes A. Villa A.
Fecha:
Loja, 16 de junio del 2009
CONTENIDO: Hoja Hoja Hoja Hoja Hoja Hoja Hoja Hoja Hoja Hoja
0: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9:
Presentación Enunciado Dimensionado Comprobando la estabilidad del muro Diseño de la Pantalla Diseño del Dedo o Puntal Diseño del Talón Diseño del Contrafuerte Cálculo de las Armaduras de Anclaje
Distribución de los Aceros en el Muro de Contrafu
a de Loja
ría Civil
ERTE
estabilidad del muro
maduras de Anclaje
Aceros en el Muro de Contrafuerte
Enunciado
Realizar el diseño estructural del muro con contrafuertes, de longitud total L=10.00 m, de la figura considerar el empuje pasivo del relleno que se encuentra delante del muro. Factor de seguridad al volcamiento =1.50 Factor de seguridad al deslizamiento = 1.50 f’c = 240 kg/cm2 fy = 4200 kg/cm2 Se deberá incluir planillas de hierros, cantidad total de acero requerido (kg) y volumen total de hormigón simple (m3) Indicar claramente los detalles de armado a través de planos de detalle (Autocad) en formato A3 o
σ Hº=
1.75 Tn/m2 2.4 tn/m3
f= f'c=
σ suelo=
1.75 tn/m3
fy=
Sobrecarga=
∅= qadm=
0.6 240 kg/cm2 4200 kg/cm2
31 º
FSD=
1.5
22 tn/m2
FSV=
1.5
d total L=10.00 m, de la figura. No l muro.
do (kg) y volumen total de
alle (Autocad) en formato A3 o A4.
PREDISEÑO: *Ingresar las dimensiones del muro (m), en las celdas con letra roja a=
0.25
MURO:
CONTRAFUERTE: s1= s2= S= g=
8.2
Sn= c= e=
1.45
b=
0.3
0.75 f=
5.5
d=
3.75
ec=
0.3
2.55 2.73 3
2.7
Cálculo de Pesos: factor 1 0.5 1 0.5 1 0.5
b 5.5 0.05 0.25 3.75 3.75 3.75
h 0.75 7.45 7.45 7.45 7.45 7.45
L 3 3 3 0.3 2.7 0.3
σ mat 2.4 2.4 2.4 2.4 1.75 1.75 ∑w=
W 29.7 1.34 13.41 10.06 132 7.33 193.84
brazo 2.75 1.48 1.63 3.00 3.63 4.25 ∑Μ=
M 81.68 1.99 21.79 30.18 478.5 31.15 645.29
CAH= CPH= Eah=
Seguridad al volcamiento: Mv= Me=
Seguridad al deslizamien
210.84 645.29
FSV= 3.061 TRUE
Seguridad por capacidad de carga: e=
0.51
b/6= TRUE
q max= q mín=
18.27 5.23
0.32 3.124 70.28
TRUE TRUE
0.917
∑V= f= Eph=
193.84 0.6 0
h''= Y= Eph=
1 3 2.73
ridad al deslizamiento: FSD= TRUE
1.65
DISEÑO DE LA PANTALLA: Dividir la altura de la pantalla en tres partes a su criterio, llene las celdas en rojo. E1 Y1=
3
1
Y2=
2.4
2
Y3=
2
3
E2 E3 E4
Cálculo de empujes: E1= E2=
7.999 6.095
E3= E4=
3.809 0.952
Sección 3:
7.047
Presiones promedio en cada sección: Sección 1= Sección 2:
2.381 4.952
Cálculo de Momentos y Cortantes: Sección 1 2 3
M1 1.08 2.579 3.211 M máx=
M2 1.240 2.579 3.669
M3 1.736 3.610 5.137
M4 1.085 2.256 3.211
M5 1.578 3.282 4.670
V1 3.214 6.685 9.513
V2 3.728 7.755 11.036
5.137
δb=
0.02
Ru=
δmáx=
0.02
d=
10 cm
0.25
rec=
7 cm
0.270
t1=
0.260
d1=
19.014
0.286
t2= t3=
0.2784 0.2932
d2= d3=
20.838 22.324
0.3
62.113
Verificación de Corte: ∅Vadm=
6.979 kg/cm2
Sección 1:
Vu1=
1.961 kg/cm2
Sección 2:
Vu2=
3.721 kg/cm2
Sección 3:
Vu3=
4.943 kg/cm2
DETERMINACIÓN DE LA ARMADURA DE LA PANTALLA: Sección
1
As (cm2) As mín (cm2)
2
As (cm2) As mín (cm2)
3
As (cm2) As mín (cm2)
M1 1.085 1.526 6.338 2.579 3.339 6.946 3.211 3.886 7.441
M2 1.240 1.747 6.338 2.579 3.339 6.946 3.669 4.453 7.441
M3 1.736 2.455 6.338 3.610 4.706 6.946 5.137 6.288 7.441
M4 1.085 1.526 6.338 2.256 2.915 6.946 3.211 3.886 7.441
Armadura por Temperatura: Ash=
7.5 cm2
As ci=
2.500 cm2
As ce=
5.000 cm2
M5 1.578 2.229 6.338 3.282 4.269 6.946 4.670 5.701 7.441
Vmáx 3.728 7.755 11.036
DISEÑO DEL DEDO O PUNTAL:
c= e=
1.45
0.75 f=
5.5 8.888
31.055
25.211 Vu= rec= d=
40.79 6 69
Tn cm cm
Verificación de Corte:
Momento en la Cara de la Pared:
Vu=
5.91
Kgf/cm2
Mu=
30.60
Tn.m
∅ Vadm=
6.98
Kgf/cm2
cm2
As mín=
23.00
cm2
cm2
As cs=
12.50
cm2
TRUE
Armadura por Flección: As=
12.14
Armadura por Temperatura: As=
18.75
DISEÑO DEL TALÓN Peso del Talón: d=
3.75
Wt= w4=
20.25 10.06
Tn Tn
Vu=
237.50
Tn
e= 0.75
f= 5.5
w= Mmáx=
13.79 10.05
Tn/m2 Tn.m
7.32 19.77
25.57
Armadura por Flección: As= 3.889 cm2 Armadura por Temperatura: As=
18.750
cm2
As mín=
23.00
cm2
As t=
6.250
cm2
As dis=
w5= w6=
132 7.33
Tn Tn
P=
21.11
Tn/m2
M1= M2=
8.38 10.05
Tn.m Tn.m
23.000 cm2
DISEÑO DEL CONTRAFUERTE: E4= 3 d1 1.52
θ=
63.126
d1= d2= d3=
3.3450 2.4410 1.3561
0.95
E3=
3.81
E2=
6.09
E1=
8.00
2.4 d2 2.74 2 θ
d3 3.750 Momento Flector: Sección 1 2 3
P 3.81 6.09 8.00
h 3 2.4 2
F 7.142 19.03 33.12
S*F 21.427 57.081 99.362
Y 1.2 2.04 2.73
M 25.71 116.63 271.17
b (cm) 152.03 273.65 375.00
d (cm) 135.61 244.1 334.5
d-rec (cm) 128.609 237.10 327.50
As 5.328 13.127 22.124
As mín 42.87 79.03 109.17
As dis (cm2) 42.87 79.03 109.17
Diseño a Flección: Sección 1 2 3
m m m
Armadura de Anclaje Horizontal, entre la pantalla y los contrafuertes Av=
0.92
cm2
Av=
1.91
cm2
Av=
2.72
cm2
As req=
2.72
cm2
Armadura de Anclaje Vertical entre la Cimentación y el Contrafuerte R=
40.21
Tn
Asf1=
10.64
cm2
R2=
20.11
Tn
Asf2=
5.32
cm2
Distribución de los aceros Distribución de Aceros en la Pantalla Sección 1
As máx 6.338
∅ var (mm) 16
As var 2.01
# de var espac 3 33
2
6.946
16
2.01
3
33
3
7.441
16
2.01
4
25
As ci
2.500
10
0.79
3
33
As ce
5.000
12
1.13
4
25
Distribución de Aceros en el Dedo As
∅ var (mm)
As var
# de var
espac
23.00
25
4.91
5
21
distribución 1 ∅ 25 @ 20
12.50
18
2.54
5
20
1 ∅ 18 @ 20
Distribución de Aceros en el Talón As 23.00
∅ var (mm)
6.25
25
As var 4.91
# de var 5
espac 21
distribución 1 ∅ 25 @ 20
14
1.54
4
25
1 ∅ 14 @ 25
Distribución de Aceros en el Contrafuerte As 42.87
∅ var (mm) 25
As var 4.91
# de var 9
espac 34
36.16
25
4.91
7
41
distribución 1 ∅ 25 @ 35 1 ∅ 25 @ 40
30.14
25
4.91
6
49
1 ∅ 25 @ 50
# de var 3
espac 29
distribución 1 ∅ 25 @ 30
Distribución de Aceros de Anclaje As 2.72
∅ var (mm) 10
As var 0.79
10.64
10
0.79
14
15
2 ∅ 25 @ 12
5.32
10
0.79
7
30
1 ∅ 18 @ 23
eros distribución 1 ∅ 16 @ 33 1 ∅ 16 @ 25 1 ∅ 16 @ 20 1 ∅ 10 @ 33 1 ∅ 12 @ 25
distribución 1 ∅ 25 @ 20 1 ∅ 18 @ 20
distribución 1 ∅ 25 @ 20 1 ∅ 14 @ 25
distribución 1 ∅ 25 @ 35 1 ∅ 25 @ 40 1 ∅ 25 @ 50
distribución 1 ∅ 25 @ 30 2 ∅ 25 @ 12 1 ∅ 18 @ 23