DISEÑO DE LOS COMPONENTES DE UN CORTE APUNTALADO

ENTIBADOS

Para empezar a diseñar los puntales se debe tener la configuración geométrica, como la altura de la excavación, el ancho de la zanja, los niveles de los puntales y la separación horizontal (S) entre ellos; además tener identificado, con qué tipo de suelo vamos a trabajar, para escoger una envolvente de presión.

DISEÑO DE LOS COMPONENTES DE UN CORTE APUNTALADO

 1: PUNTALES

Los puntales son columnas horizontales sujetas a flexión.

En el trabajo de construcción, los puntales tienen un espaciamiento vertical mínimo de cerca de 2.55 m o más. La capacidad de carga de las columnas depende de la relación de esbeltez.

ENTIBADOS

ENTIBADOS

PUNTALES La longitud de los

puntales depende de los anchos de zanjas que se vayan a manejar dentro de la obra, los cuales están en función del diámetro de la tubería que se requiera instalar.

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PUNTALES

  Para entibados en suelos arcillosos la profundidad del primer puntal de la superficie del suelo deberá ser menor a la profundidad de las grietas de tensión (zc). De la ecuación:

Para determinar la profundidad de las grietas de tensión:

 

ENTIBADOS…..

CALCULO DE LA CARGA DE LOS PUNTALES

ENTIBADOS

  Como se observa en la figura, se debe dibujar la envolvente de presión que actuará sobre el entibado. Para analizar las cargas de cada puntal se deben articular los puntales excepto el primero y el último, los cuales formarán vigas en voladizo. Cada puntal resistirá una carga dependiendo del diagrama de fuerzas que se cree.

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CALCULO DE LA CARGA DE LOS PUNTALES

ENTIBADOS

Con el diagrama de fuerzas de cada sección se pueden hallar las reacciones con ecuaciones de equilibrio de fuerzas y momentos . Teniendo A , B1 , B2 , C1 , C2 , D , y la separación (s) que hay entre los puntales, se podrá calcular la fuerza total que tiene que resistir cada uno de estos elementos.

Se hallan las fuerzas totales de los puntales en cada nivel de la siguiente manera:

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2: TABLAESTACA

Las tablestacas son elementos verticales en madera, acero o concreto, sometidos a flexión que transfieren la carga lateral desde el suelo hasta los puntales. Estos elementos son diseñados con los diagramas de presiones que se muestran en la figura, calculando los momentos máximos (Mmáx ) que se presentan en cada sección.

ENTIBADOS

TABLAESTACA

Teniendo los momentos máximos de cada sección escogemos el mayor entre estos y calculamos el modulo de sección (S).

Con el modulo de sección calculado, vamos a las tablas de propiedades de secciones y escogemos una sección que tenga igual o mayor modulo de sección que el requerido.

ENTIBADOS…..

MODULOS DE SECCIONESENTIBADOS

SECCIONES EN MADERA

MODULOS DE SECCIONESENTIBADOS

SECCIONES METALICAS

MODULOS DE SECCIONESENTIBADOS

SECCIONES METALICAS

MODULOS DE SECCIONESENTIBADOS

TABLAESTACAS

MODULOS DE SECCIONESENTIBADOS

TABLAESTACAS

3: LARGUEROS

Los Largueros son elementos horizontales que trabajan a flexión y se considera que están articulados en los puntales. Para el diseño de estos miembros se calculará el momento máximo (Mmáx ) como una viga sometida a una carga distribuida articulada en los dos extremos. La figura muestra la forma de analizar el larguero para el nivel A y de igual manera se deben calcular los demás largueros de los otros niveles.

ENTIBADOS

Las ecuaciones para cada nivel son:

ENTIBADOS

LARGUEROS

Donde A , B1 , B2 , C1 , C2 , D , son las reacciones bajo los puntales por unidad de longitud.

Teniendo los momentos máximos podemos calcular el modulo de sección (S) para cada larguero.

Con el modulo de sección calculado, vamos a las tablas de propiedades de secciones y escogemos una sección que tenga igual o mayor modulo de sección que el requerido.

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ENTIBADOS

ESFUERZO DE LEVANTE EN LA BASE DE UN CORTE EN ARCILLA

Los entibados en arcilla pueden volverse inestables como resultado del levantamiento de la base de la excavación, Terzaghi (1943) analizó el factor de seguridad de entibados contra levantamiento de la base.

Se calcula la carga vertical (Q) por unidad de longitud en la base del corte.

Se calcula la carga ultima (Qu) o capacidad neta ultima. Nc = 5,7 Factor de capacidad de carga para

Ø = 0

ENTIBADOS

FACTOR DE SEGURIDAD

Suponiendo que el estrato de arcilla es homogéneo hasta por lo menos a una profundidad de 0,7B bajo la base del Corte.

Si existe un estrato de material duro o estrato de roca a una profundidad MENOR a 0,7B bajo la base del corte.

Es decir: D<0,7B DEBE CUMPLIR FS

ENTIBADOS

ESTABILIDAD DE LA BASE DE UN CORTE EN ARENA

La base de un corte en arena generalmente es estable.

Verificar cuando se tiene nivel freático alto dentro la excavación y se requiere desaguar.

Entonces se debe verificar el factor de seguridad contra bombeo.

ENTIBADOS

ESTABILIDAD DE LA BASE DE UN CORTE EN ARENA

Para verificar dibujar la red de flujo y determinar el máximo gradiente de salida () que ocurrirá en los puntos A y B.

Se calcula la carga vertical (Q) por unidad de longitud en la base del corte.

ENTIBADOS

FACTOR DE SEGURIDAD

𝑖𝑐𝑟=𝛾 ′𝛾𝑤

=𝛾𝑠𝑎𝑡−𝛾𝑤

𝛾𝑤

La magnitud de varia entre 0,9 y 1,1

DEBE CUMPLIR FS