muros, pantallas y tablestacas do
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MUROS PANTALLA Y TABLESTACASMUROS PANTALLA Y TABLESTACAS
N t iNota previaTextos de referenciaTextos de referencia
• Geotecnia y Cimientos III, segunda parte. Capítulo 10 y 12.
Tablestacas y EntibacionesTablestacas y EntibacionesPantallas de hormigón
• Norma Tecnológica NTE-CCP
Cimentaciones. Contenciones. Pantallas
DefiniciónDefiniciónL M P t ll T bl t t t Los Muros Pantalla y Tablestacas son estructuras
de contención del terreno, que se construyen antes , q yde efectuar el vaciado de una excavación.
Se fabrican perforando el terreno, mediante el hi d d d l d b t íti hincado o con ayuda de lodos bentoníticos, y
moldeando en su interior una pared de hormigón p garmado en el caso de los muros pantalla.
Aplicación de las tablestacasAplicación de las tablestacas
1. Obras de Defensa.
2 Muelles 2. Muelles
3. Entibaciones temporales
Aplicación de las pantallasAplicación de las pantallas
1. Sótanos de edificio
2. Vías urbanas2. Vías urbanas
3. Muelle marítimo
4 Ci t ió4. Cimentación
Funciones de las Tablestacas
1. Contener el terreno
2. Limitar los movimientos del terreno en el trasdós
Tipos de Tablestacas
1. Planas: Pantallas de poca altura.
2. Modulares: elevada resistencia a
la flexión.
Funciones de una pantalla
1. Contener el terreno
2. Limitar los movimientos del terreno en el trasdós
3 Impermeabilizar la excavación3. Impermeabilizar la excavación
4. Soportar cargas verticalesp g
Antecedentes: Pantalla de PilotesAntecedentes: Pantalla de Pilotes
Pilotes separados
Pilotes tangentes
Pilotes secantes
Pantalla discontinua de PilotesPantalla discontinua de Pilotes
Métodos para el cálculo de pantallas y tablestacasp p y
1. De estado límite
2. Semi – empíricos
3. De tensión – deformación
4. Por elementos finitos
Efecto de una excavación en un medio elástico
Movimientos verticales de descenso por detrás de la t ll d l f d d l iópantalla y de ascenso en el fondo de la excavación.
Movimientos horizontales por encima y por debajo del ni el e ca adodel nivel excavado.
Tensiones de Empujes del terrenoTensiones de Empujes del terreno
Empuje del agua y de una carga en faja
Pantalla autoportante o en voladizo. Esquema de empujeEsquema de empuje
Teoría de Blum
Pantalla autoportante EsfuerzosPantalla autoportante. Esfuerzos
Teoría de Blum
Pantalla autoportante o en voladizo- Teoría de Blum.
22ttKptpEp ×××=×= γσ
)( + ttH
2)()(
2tHtHKaHaEa +
×+××=×= γσ
033
)(00 =×−+
×==ΣtEptHEaM tt 20.0=ΔCalculo t
0max ====Σ QEaEpM
íPantalla autoportante. Teoría de Blum
Profundidad de la pantalla K
Ht = 1
KK
3
a
p −
H H1 2
e = 0 para 1
KK
Hz
a
p −=
1KK
HK21Q
a
ppmáx
−γ=
Q = 0 para 1
KK
Hz
a
p −
= 2
a
p
3
pmáx
1KK
HK61M
⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜
⎝
⎛−
γ=
a ⎠⎝
Q=0 = Empuje Pasivo = Empuje Activo (t/m)e=0 = σa = σp (t/m2) = Tensiones de empuje nulas
Pantalla autoportante coef de seguridadPantalla autoportante. coef. de seguridad
Se puede introducir el Coef. de seguridad:
Dividiendo el ángulo la fricción por el coef de seguridad-Dividiendo el ángulo la fricción por el coef. de seguridad.
- Reduciendo los valores de empujes pasivos p j pmultiplicándolos por ½ o 2/3 φ.
Suponiendo rozamiento nulo entre el terreno y la pantalla-Suponiendo rozamiento nulo entre el terreno y la pantalla.
-Aumentando la prof. de ficha en un 20%.p
Pantalla con un apoyo Base librePantalla con un apoyo. Base libre“Método Americano”
Hipótesis de Cálculo:-Los mov. en la estructura de retención Incog.
-Longitud enterradason suficientes para moviliar Ea y Ep.-Ka y Kp se calculan por Teoría de Rankine.
-Longitud enterrada.-Reacción del Apoyo.
Pantalla con un apoyo. Base libre
Ecuación de :E ilib i d E f H i t l-Equilibrio de Esfuerzos Horizontales-Momento respecto al punto inferior 0
Pantalla con un apoyo. Base apoyo. Base
libre
22 1)(1 tKpFtHKa ××+=+×× γγ2
)(2
tKpFtHKa ××+=+×× γγ
33
61)()(
61 tKptHaFtHKa ××++=+× γγ
66
0max ====Σ QEaEpM
Pantalla con un apoyo Base empotradaPantalla con un apoyo. Base empotrada“Método Europeo”
Hipótesis del Método de BlumHipótesis del Método de Blum
Pantalla con un apoyo. Base empotrada
Método de Blum
Hipótesis de Cálculo adicional: Punto de tensiones nulo = momento nulo-Tres Incog.: F, t, RR: reacción inferior de la pantalla.
Pantalla con un apoyo. Base empotrada
1- Cálculo de punto de tensiones nulo: )/(0 KaKpKaHz −×=VIGA SUPERIOR
)(0 p2- Cálculo de la Reacciónen el apoyo F:
066
)()(0
30
30
00 =××++
××−+==Σz
KpzH
KazHFM z γγ
3- Cálculo de la ReacciónIntermedia R´: 0
2)(
2´0
20
20 =
+××−××++==Σ
zHKa
zKpFRF γγ
Pantalla con un apoyo. Base empotrada
1- Cálculo de la Reacción inferior R:VIGA INFERIOR
02
)(´02
=××−−+==ΣxKaKpRRF γ
2- Cálculo de la ficha x:2
032
2)(0
2
=×××−−×==Σ xxKaKpxRM x γ
2/1
)(´6
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−×
=KaKp
Rxγ
Pantalla con un apoyo. Base empotrada
y
1- Cálculo del Momento Máximo: VIGA SUPERIOR
002
=×−==ΣyKaFF2
3
maxyKayFM ××−×=Σ γ6max y γ
Ejercicio:Se desea contener un desnivel de 5m de terreno arenoso. Para ello se va a emplear tablestacado En función a ello se realizó un estudio geotécnico que brindó los siguientes tablestacado. En función a ello se realizó un estudio geotécnico que brindó los siguientes resultados: Nº SPTpromedio=24golpes; γnatural=1,75tn/m3.Calcular la longitud mínima de empotramiento de hinca por debajo del nivel de excavación de 5m, momentos máximos y reacción del tensor teniendo en cuenta:1- Tablestaca en voladizo.2- Anclaje en el extremo superior utilizando método americano (pie libre).3- Anclaje en el extremo superior utilizando método europeo (pie empotrado).
0,00m
-5,00m,
Ejercicio:Método de
cálculoProf. Min. De
hincaMomento
MaxFuerza de Anclajecálculo hinca
(m)Max.
(tm/m)Anclaje
(t/m)1-Pantalla en voladizovoladizo2- Pantallaanclada (MA)
0 00mF
3- PantallaAnclada (ME)
0,00mF
-5,00m
EpEa
Ep
Verificación de erosiones en ficha
Movimientos de la pantallaMovimientos de la pantalla
Pronóstico de asientos Ralph B PeckPronóstico de asientos. Ralph B. Peck
I Arcilla blanda a duraI. Arcilla blanda a dura
II. Arcilla muy blanda a blanda
III Arcilla muy blanda y gran III. Arcilla muy blanda y gran profundidad
Asientos adyacentes a excavaciones
Asientos tolerables. Ralph B. Peckp