Ejemplo deEjemplo de Diseo de MurosDiseo de Muros

Ing Csar Alvarado CaldernIng Csar Alvarado CaldernIng. Csar Alvarado CaldernIng. Csar Alvarado Caldern

PUENTE YANAHUANCA

ANALISIS DE ESTABILIDAD MUROS - AASHTO LRFD

PUENTE YANAHUANCA

DATOS GENERALES:GEOMETRA DE LA ESTRUCTURA

Az = 4.850 m Ancho de zapatahz = 0.800 m Altura de zapatahc = 5.750 m Altura del cuerpo del estribo

hpc = 0.000 m Altura de pantalla de cajuelaAp = 0.500 m Ancho de puntaAc = 0.400 m Ancho de cajuela

Apc = 0.000 m Ancho de pantalla de cajuelaAep = 0.000 m Ancho de escaln posteriorp p

At = 3.750 m Ancho de talnhep = 0.000 m Altura posterior de pantalla de cajuela

PROPIEDADES DEL SUELO

h s/c= 0.76 m Altura por sobrecarga = 7.5 kg/cm Presin neta en el terreno 7.5 kg/cm Presin neta en el terrenos= 1.80 t/m Peso Especifico del Sueloc= 2.50 t/m Peso Especifico del concretoA = 4.85 m Area de la zapata = 0.62 Coeficiente de Friccin

DC = Carga de componentes estructuralesDW = Carga por peso de la superficie de desgasteDW Carga por peso de la superficie de desgaste

LL = Carga por sobrecarga vehicularIM = Amplificacin dinmicaEV = Presin vertical de sueloLS = Carga viva superficialEa = Empuje horizontal de sueloEa = Empuje horizontal de sueloEs = Empuje horizontal por accin de carga viva superficial

Eas = Empuje de tierras con sismop jEq = Fuerza de sismo

CALCULO DEL COEFICIENTE PARA EL EMPUJE ACTIVO-TEORIA DE COULOMB:CALCULO DEL COEFICIENTE PARA EL EMPUJE ACTIVO TEORIA DE COULOMB:

= 32 Angulo de friccion interna del relleno = 90 Angulo de la cara superior de la pared con la vertical = 32 Angulo de friccin y adh. para dif. materiales = 10 Angulo del talud de tierra con la horizontal = 0 Angulo entre la pared interior del muro y la vertical

2

2 )(

+= SenKa

0 gu o e t e a pa ed te o de u o y a e t ca

2

2

)()()()(1)(

+++

SenSenSenSenSenSen

Ka = 0.32EMPUJE ACTIVO-TEORIA DE COULOMB:

Ea = 12 25 t1 Ea = 12.25 tanchoKasHEa **21 2=

CALCULO DEL COEFICIENTE PARA LA FUERZA DE DISEO SISMICO:

A = 0 30 Coeficiente de AceleracinA = 0.30 Coeficiente de AceleracinS = 1.20 Coeficiente de Sitio

CALCULO DEL COEFICIENTE PARA EL EMPUJE DE TIERRAS CON SISMO - MONONOBE OKABE:CALCULO DEL COEFICIENTE PARA EL EMPUJE DE TIERRAS CON SISMO MONONOBE OKABE:

Clculo de los Coeficientes sismicos Kh y Kv:Kh = 0.15 Coeficiente sismico horizontal - Recomendado A/2h 0 5 Coe c e te s s co o o ta eco e dado /Kv = 0 Coeficiente sismico vertical - Recomendado 0.00 a 0.05

Clculo de los Angulos de Friccing = 32.00 Angulo de friccion interna del relleno

= 8 53

= hKtg 1 = 8.53

= 32.00 Angulo de friccin y adh. para dif. Materiales valores entre 1/2 a 3/4 de = 10 Angulo del talud de tierra con la horizontal

=vK

tg1

= 10 Angulo del talud de tierra con la horizontal = 0 Angulo entre la pared interior del muro y la vertical

2 )( = CosKas 22

)()()()(1)(

++++++

=

CosCosSenSenCosCosCos

KasKas = 0.479

EMPUJE DE TIERRAS CON SISMO - MONONOBE OKABE:

Eas = 18.49 tanchoKasKvHEas *)1(21 2 =

CALCULO DEL PESO ESTABILIZADOR SOBRE ZAPATA:

Tipo de Carga

N de veces

Area (m)

Longitud (m)

(t/m)

Peso ( t )

Brazo (m)

Momento (t-m)

DescripcionCarga veces (m ) (m) (t/m ) ( t ) (m) (t m)

EV 1 22.80 1.00 1.80 41.04 3.009 -123.50LS 1 1.00 1.80 5.13 2.975 -15.26DC 1 6.76 1.00 2.50 16.89 1.753 -29.61

Sobrecarga / terrenoPeso de Relleno

Zapata y Muro

EV 41.04 -123.50LS 5.13 -15.26DC 16.89 -29.61

Cargas

CALCULO DEL PESO ESTABILIZADOR DE LA SUPERESTRUCTURA:

Tipo de Carga

Peso ( t ) Brazo (m)

Momento (t-m)

DC 0 00 0 90 0 00

Descripcion

ReaccinDC 0.00 0.90 0.00DW 0.00 0.90 0.00

LL+IM 0.00 0.90 0.00

DC 0 00 0 00

Reaccin

ReaccinReaccin

DC 0.00 0.00DW 0.00 0.00

LL+IM 0.00 0.00Cargas

FUERZAS DESESTABILIZADORA DE LA SUPERESTRUCTURA:

Tipo de Carga Brazo MomenTipo de Carga

Carga (t)

Brazo (m)

Momento (t-m)

DC 0 00 6 550 0 00P P M

Descripcion

DC 0.00 6.550 0.00DW 0.00 6.525 0.00

Peso Por Muro

FUERZAS DESESTABILIZADORA DEL MURO:

Tipo de Carga

Carga (t)

Brazo (m)

Momento (t-m)

DescripcionCarga (t) (m) to (t m)

DC 0.00 1.712 0.00

0 00 0 00

Zapata y Muro

0.00 0.00

ESTADO LIMITE DE SERVICIO I

RESUMEN DE FUERZAS ESTABILIZADORAS

Tipo de C

Factores d C

Momento Final (t m)

Peso Final "Fv" (t)

Momento Parcial (t-m)Peso Parcial (t)Carga de Carga

EV 1.00LS 1.00

(t - m)

123.5015.26

(t)

41.045.13

m)

123.505.13

41.04

( )

15.26DC 1.00DW 1.00

LL+IM 1.000.00

29.6116.89

0.00

16.89 29.610.00 0.00 0.000.00 0.00 0.00

Total 168.3763.06

RESUMEN DE FUERZAS DESESTABILIZADORASM tE j

Tipo de Carga

Factores de Carga

Momento Final (t - m)

Momento Parcial (t-m)

Empuje Parcial (t)

Empuje Final "Fh"

(t)Ea 1.00Es 1.00

T t l

9.319.31 2.84

36 06

26.752.84

15 09

12.25 26.75 12.25

Total 36.0615.09

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL VOLTEO O EXCENTRICIDAD:VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL VOLTEO O EXCENTRICIDAD:Mestable = X0 = 2.02 mMvolteo = e = 0.40 mC ti l 1 21 OK

153.11 t-m36.06 t-m57 93 tCarga vertical = emax = 1.21 m OK57.93 t

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO:t = Rt = 36.20 t OK1.00Carga vertical =Fhorizontal = 15.09 t

57.93 t

VERIFICACION DE PRESIONES EN LA BASE DE LA CIMENTACION:Propiedades de la zapata: Inercia = 9.51 m4 Xg = 2.43 m

Muro apoyado en (suelo/roca) = sueloCarga vertical = 63.06 t q1 =X0 = 2.10 m q2 =e = 0 33 m

1.5 kg/cm1.5 kg/cm

e = 0.33 mb/6 = 0.81 m

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I-a

RESUMEN DE FUERZAS ESTABILIZADORAS EN EL MURO

Tipo de FactoresMomento Parcial (t Peso Final "Fv" Momento FinalTipo de Carga

Factores de Carga

EV 1.00LS 1 75

Peso Parcial (t)

41.04 123.50

Momento Parcial (t-m)

8 98 26 71

Peso Final Fv (t)

Momento Final (t - m)

41.04 123.505 13 15 26LS 1.75

DC 0.90DW 0.65

LL+IM 1.75

8.98 26.7126.65

0.000.00

0.0029.61 15.2016.89

5.13 15.26

0.000.00 0.000.00 0.00

Total 65.22 176.86

RESUMEN DE FUERZAS DESESTABILIZADORAS EN EL MURO

Tipo de Carga

Factores de Carga

Ea 1 5012 25 40 12

Momento Parcial (t-m)

Empuje Final "Fh" (t)

Momento Final (t - m)

26 75 18 38

Empuje Parcial (t)

Ea 1.50Es 1.75

Total

2.84 9.31 4.97 16.2912.25 40.12

56.41

26.75 18.38

23.35

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL VOLTEO O EXCENTRICIDAD:M t bl X 1 67150 15 tMestable = X0 = 1.67 mMvolteo = e = 0.76 mCarga vertical = emax = 1.21 m OK

150.15 t-m56.41 t-m56.24 t

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO:t = Rt = 29.87 t OK0.85Carga vertical =Fhorizontal =

56.24 t23.35 t

VERIFICACION DE PRESIONES EN LA BASE DE LA CIMENTACION:Propiedades de la zapata: Inercia = 9.51 m4 Xg = 2.43 m

Muro apoyado en (suelo/roca) = sueloMuro apoyado en (suelo/roca) sueloCarga vertical = 65.22 t q1 =X0 = 1.85 m q2 =

0 58

1.8 kg/cm1.8 kg/cm

e = 0.58 mb/6 = 0.81 m

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I-b

RESUMEN DE FUERZAS ESTABILIZADORAS EN EL MURO

ESTADO LIMITE DE RESISTENCIA I b

Tipo de Carga

Factores de Carga

Momento Final (t - m)

Peso Final "Fv" (t)

Momento Parcial (t-m)Peso Parcial (t)

EV 1.35LS 1.75DC 1.25DW 1 50 0 00

21.110 00

16.89 29.6129.6116.89

166.7355.4151.8129.5537.01

123.5041.04

0 00 0 00DW 1.50LL+IM 1.75

Total

0.000.00

0.000.00

255.55106.07

0.000.00

0.000.00

Total 255.55106.07

RESUMEN DE FUERZAS DESESTABILIZADORAS EN EL MURO

Tipo de Carga

Factores de Carga

Momento Final (t - m)

Empuje Final "Fh" (t)

Momento Parcial (t-m)Empuje Parcial (t)Carga de Carga

Ea 1.50Es 1.75 16.294.97

(t m)(t)

9.3140.1218.3826.75

m)

12.252.84

Total 56.4123.35

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL VOLTEO O EXCENTRICIDAD:Mestable = X0 = 1.93 mMvolteo = e = 0.50 mCarga vertical = emax = 1.21 m OK

203.74 t-m56.41 t-m76.52 tg max

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTOVERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO:t = Rt = 40.64 t OKCarga vertical =Fhorizontal =

76.52 t23 35 t

0.85

Fhorizontal = 23.35 t

VERIFICACION DE PRESIONES EN LA BASE DE LA CIMENTACION:

Propiedades de la zapata: Inercia = 9.51 m4 Xg = 2.43 mPropiedades de la zapata: Inercia 9.51 m4 Xg 2.43 m

Muro apoyado en (suelo/roca) = sueloCarga vertical = 106 07 t q1 = 2 8 kg/cmCarga vertical = 106.07 t q1 =X0 = 1.88 m q2 =e = 0.55 m

2.8 kg/cm2.8 kg/cm

b/6 = 0.81 m

ESTADO LIMITE DE EVENTO EXTREMO I

RESUMEN DE FUERZAS ESTABILIZADORAS EN EL MURO

Tipo de FactoresP P i l (t) Peso Final "Fv" Momento Final Momento Parcial (t-Tipo de Carga

Factores de Carga

EV 1.00LS 0 50

Peso Parcial (t) (t)

123.50

(t - m)

123.5041.0415 26 7 632 57

(m)

41.045 13LS 0.50

DC 0.90DW 0.60

LL+IM 0.00

16.89 29.6115.26

26.657.632.57

15.200.00

5.13

0.000.000.00

0.000.00

0.000.00

Total 58.81 157.78

RESUMEN DE FUERZAS DESESTABILIZADORAS EN EL MURO

Ti d F tM t P i l (t M t Fi lE j Fi l "Fh"Tipo de Carga

Factores de Carga

Eas 18.49

Empuje Parcial (t) Momento Parcial (t-m)Momento Final

(t - m)Empuje Final "Fh"

(t)

Ea 1.50 Eas 1.50

Es 0.00E 1 25 0 00

0.0040.8840.12

9.31 0.000 00

6.24 27.25 9.36

0 00 0 002.84

18.3812.25 26.75

Eq 1.25

Total 81.00

0.00

27.74

0.000.00 0.00

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL VOLTEO O EXCENTRICIDAD:Mestable = X0 = 1.23 mMvolteo = e = 1.20 mCarga vertical = emax = 1.21 m OK

150.15 t-m81.00 t-m56.24 tg a

VERIFICACION DE LA ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO:t = Rt = 35.14 t OKCarga vertical =

1.0056.24 t

Fhorizontal = 27.74 t

VERIFICACION DE PRESIONES EN LA BASE DE LA CIMENTACION:

Propiedades de la zapata: Inercia = 9.51 m4 Xg = 2.43 m

Muro apoyado en (suelo/roca) = sueloCarga vertical = 58.81 t q1 =X0 = 1.31 m q2 =e = 1.12 m

2.3 kg/cm2.3 kg/cm

b/6 = 0.81 m