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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