Me Cal Muro Anden Rev Psn

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R1 13/05/2014 Revision

R0 24/03/2013 Emisin Inicial

REVISIN FECHA MODIFICACIN FIRMA

CONTRATISTA

FIRMA

IFE /GERENCIA TECNICA

REPBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA TRANSPORTE TERRESTRE

INSTITUTO DE FERROCARRILES DEL ESTADO

SISTEMA FERROVIARIO CENTRAL

TRAMO TINACO - ANACO

PROYECTO

M DULO BASE DE ANDENES DE LAS ESTACIONES

MEMORIA DESCRIPTIVA Y DE CLCULO

PROYECTO

CHINA RAILWAY ENGINEERING CORPORACTION (VENEZUELA)

FECHA

13/05/2014

DOCUMENTO N o

ID-MD-EST-EST-09-00001

REVISIN

R1

RESPONSABLE C.I.V FIRMA

ING. Yang Jianghua

CONFORME C.I.V FIRMA

ING: Manuel V,Gua L 190.890

REVISOR C.I.V FIRMA

ING:LvJinbao

Sistema Ferroviario del Eje Norte Llanero

Tramo TINACO-ANACO Informe del Estudio del Proyecto de La

Ruta

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CHINA RAILWAY ERYUAN ENGINEERING GROUP DE VENEZUELA, C.A.

1. MEMORIA DESCRIPTIVA ............................................................................. 3

1.1. Introduccin.- ......................................................................................................... 3 1.2. Objetivo.- ................................................................................................................ 3

1.3. Alcance.- ................................................................................................................. 3 1.4. Descripcin General.- ............................................................................................. 3

1.4.1. Estructura Principal.- .......................................................................................... 3 1.5. Infraestructura.- ...................................................................................................... 4 1.5.1. Sistema de fundaciones.- .................................................................................... 4 1.6. Modelos Estructurales.- .......................................................................................... 5

1.7. Cdigos de Diseo y Normativa Aplicable.- .......................................................... 5 1.8. Calidad de Los Materiales.- .................................................................................... 5

1.9. Acciones Gravitacionales.- ..................................................................................... 6 1.10. Acciones Accidentales Debidas Al Sismo.- ........................................................... 6 1.10.1. Estructura Principal.- .......................................................................................... 6

1.11. Casos de Carga.- ..................................................................................................... 7 1.12. Combinaciones de Solicitaciones.- ......................................................................... 7

1.12.1. Combinaciones para el Estado Lmite de Servicio.-........................................... 7 1.13. Asentamientos Diferenciales, Flechas y Derivas Permisibles.- ............................. 7

2. MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURA PRINCIPAL ................................ 8

2.1. Superestructura-Estructura.- ................................................................................ 8 2.1.1. Modelo Estructural.- ........................................................................................... 8 2.1.2. Datos Iniciales: ................................................................................................... 8

2.1.3. Geometra del Muro.- ......................................................................................... 9 2.1.4. Resultados.- ...................................................................................................... 10 2.1.5. Diseo de Elementos en Concreto Armado.- ................................................... 13

2.2. Fundaciones de Estructura Principal, Escaleras y Pasarela.- ............................ 15 2.2.1. Esfuerzos Actuantes en el Suelo.- .................................................................... 15



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1. MEMORIA DESCRIPTIVA

1.1. Introduccin.-

Este documento contempla toda la informacin explicativa del procedimiento de Clculo y

Diseo Estructural de la Base de los Andenes de Pasajeros, a ser utilizados en las distintas estaciones

del Proyecto del Sistema Ferroviario del Eje Norte Llanero, Tramo Tinaco-Anaco; dichos andenes, son

en Concreto Armado, este documento adicionalmente expone el diseo de drenajes superficiales en

el rea de los andenes, mediante la utilizacin de un sistema de cunetas y alcantarillados.

1.2. Objetivo.-

El objetivo de esta memoria de clculo es establecer los Parmetros del Anlisis y los Criterios

de Diseo Estructural de los Andenes de Pasajeros y de los distintos elementos que lo componen,

adems de hacer de conocimiento las consideraciones utilizadas y de proporcionar la geometra final.

1.3. Alcance.-

Este documento proporcionar las caractersticas geomtricas estructurales del sistema de

fundaciones o Sub estructura del sistema de Andenes de Pasajeros a utilizar en las diversas

Estaciones del Proyecto del Sistema Ferroviario del Eje Norte Llanero, Tramo Tinaco-Anaco; as como

tambin las caractersticas del diseo en Concreto Armado del mismo, tales como: despieces,

dimensiones generales del elemento y de su fundacin; todas estas aplicables para todas y cada una

de las distintas Estaciones y se exponen los parmetros Normativos utilizados y las herramientas

utilizadas para la modelacin y simulacin de las acciones implicadas en el diseo sobre la estructura.

1.4. Descripcin General.-

1.4.1. Estructura Principal.-

La Sub Estructura del sistema de andenes de las estaciones del Proyecto del Sistema Ferroviario

del Eje Norte Llanero, Tramo Tinaco-Anaco, utiliza como elemento estructural fundamental los muros

cortantes en Concreto Armado. Se considera como cota +0.00m el nivel de suelo de La Estacin, y la

JJNFNota adhesivaNo son Muros Cortantes sino de Contencin.

JJNFTexto escrito a mquina

JJNFResaltado



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misma ser especificada de acuerdo a los planos de Arquitectura de cada estacin por separado,

guardando similitud con los planos de topografa de las mismas.

El espesor de Diseo de los Muros en Concreto Armado es variable entre los 15cm a 25cm,

dando as cumplimiento a la Norma COVENIN 1753-2006, en su captulo 7.2.4. Donde se explica que

el recubrimiento mnimo empleado debe ser de 2,5 cm y considerando un acero de reparticin de

como mnimo utilizando la barra de 1/2 o su equivalente #4, la cual requiere entre el acero interior

y exterior armado en dos direcciones aproximado de 10cm, ms el recubrimiento de 5cm, resulta un

espesor de 15cm.

1.5. Infraestructura.-

1.5.1. Sistema de fundaciones.-

Conforme al estudio geotcnico suministrado, para evaluar el sistema de fundaciones en

todas y cada una de las estaciones del sistema ferroviario; donde se refleja la factibilidad de la

utilizacin de un sistema de fundaciones superficiales para edificaciones consideradas hasta 1 planta,

entonces se establecen las siguientes opciones:

Zapatas aisladas y/o combinadas,

JJNFNota adhesivaEl recubrimiento debe ser 4 cm.

JJNFResaltado

JJNFNota adhesivaNo se entiende

JJNFNota adhesivaSe debe ser ms especfico en estas indicaciones e interpretarlas para muros de contencin fundados directamente.



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Vigas de riostra.

Losa Rgida de Fundacin.

Los espesores de estos elementos estn sustentados siguiendo los Criterios de Resistencia del

Elemento, as como tambin los referidos a las Deformaciones y a la Rigidez requeridas para

minimizar el impacto que proporciona las distintas variables que producen cambios en las

condiciones generales del suelo de fundacin. Debido a las caractersticas del sistema de muro, que

conforma al cuerpo general de la estructura se considera una zapata continua.

1.6. Modelos Estructurales.-

Los modelos estructurales tridimensionales para las edificaciones, se realiz con el programa

Anlisis de Muros de Contencin en Voladizo. Programa desarrollado por Ing. Andrs Mndez

Hernndez, Universidad de Los Andes, Mrida-Venezuela, tanto para el anlisis como para el diseo.

1.7. Cdigos de Diseo y Normativa Aplicable.-

Se utilizaron los lineamientos de las siguientes normas vigentes:

COVENIN-MINDUR-FUNVISIS 1756-98 (revisin 2001). Edificaciones Sismorresistentes

COVENIN-MINDUR 1753-85 (criterios segn propuesta 2006 no oficial). Estructuras de

Concreto Armado para Edificaciones. Anlisis y Diseo

COVENIN-MINDUR 2002-88 Criterios y Acciones Mnimas

1.8. Calidad de Los Materiales.-

A continuacin se describen la calidad de los materiales utilizados en el Proyecto.

Concreto para Columnas, Vigas, Losas y fundaciones con resistencia a los 28 das (probeta

cilndrica): f cr28 = 250 kgf/cm2.

Acero de Refuerzo Fy = 4200 kgf/cm2.

JJNFNota adhesivaLa zapata deber incorporar juntas



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Suelo de Relleno, Se considera el uso de Tierra Seca de Terraplenes con un Peso especifico

promedio de =1.400,00Kg/cm2, y con un ngulo de friccin entre =35 - 40

1.9. Acciones Gravitacionales.-

Las acciones gravitacionales incorporadas a los sistemas estructurales propuestos estn

definidas en conformidad con los lineamientos de la norma COVENIN-MINDUR 2002-88 Criterios y

Acciones Mnimas para el Proyecto de Edificaciones, segn la caracterizacin arquitectnica de

materiales, acabados y usos requeridos en las edificaciones.

1.10. Acciones Accidentales Debidas Al Sismo.-

La clasificacin de las estructuras en funcin de parmetros vigentes de la norma COVENIN

MINDUR-FUNVISIS 1756-01 est definida completamente por la informacin entregada por parte del

Cliente del Estudio Geotcnico correspondiente. A continuacin se describen algunos de los

parmetros definidos:

1.10.1. Estructura Principal.-

Estructura Tipo III

Nivel de Diseo ND3

Grupo A

Factor de Importancia = 1.15

Zona Ssmica 3

Coeficiente de Aceleracin Horizontal Ao = 0.20

Suelo tipo S3

Factor de Correccin del coeficiente Ao = 0.7

JJNFNota adhesivaEl peso especfico no puede ser 1400 kgf/cm2, debera der del orden 2000 a 2400 kgf/m3.Si se est hablando de peso debe indicarse kgf en lugar de kg.

JJNFResaltado

JJNFResaltado

JJNFNota adhesivaFalta indicar las propiedas del suelo de fundacin que fueron supuestas como representativas para todos los andenes.

JJNFNota adhesivaEl tipo de Estructura no aplica en este caso, ya que las normas tratan los muros contencin no como edificaciones.El factor de Importancia debera ser 1.3 por ser del Grupo A.Ante la incertidumbre sobre el perfil del subsuelo debi tomarse S2 con factor de reduccin igual a 0.8.



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1.11. Casos de Carga.-

EP= Acciones Producto del Efecto que ejerce el material de relleno sobre la pantalla del Muro.

CP: Acciones permanentes debidas al peso propio de la estructura y de todos los elementos que la

conforman.

SV: Sobrecarga Vehicular, ests acciones son consideradas debido a las acciones vivas sobre el

Muro, estas son consideradas como carga equivalente de Tierra sobre la estructura.

SIS: Acciones accidentales debidas al sismo.

1.12. Combinaciones de Solicitaciones.-

1.12.1. Combinaciones para el Estado Lmite de Servicio.-

Para el diseo de fundaciones las combinaciones son:

CASO #1=CP+EP+SV

CASO #1=CP+EP+SIS

1.13. Asentamientos Diferenciales, Flechas y Derivas Permisibles.-

Considerando las condiciones de demanda / capacidad que se establecen al utilizar el

Mtodo de los Estado Lmites por Resistencia y Rigidez, requeridas por el sistema estructural

propuesto para hacer frente al sistema de acciones impuestas, se utiliza como limite el

asentamiento mximo de 2,54cm, aunque se considera como valor mximo admisible el 50%

del mismo, debido a la importancia de la estructura.

JJNFNota adhesivaDebe indicarse que se incluirn los incrementos del empuje por efecto dinmico de la aceleracin ssmica.

JJNFNota adhesivaDeben ser 4 combinaciones:

1. CP+EP2. CP+EP+SV3 CP+EP+SIS4. CP+EP+0.5*SV+SIS

JJNFNota adhesivaLa carga variable se debe a personas, y debe ser igual 500 kgf/m2.

JJNFResaltado

JJNFNota adhesivaDebera venir de una referencia del Informe Geotcnico.



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2. MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURA PRINCIPAL

2.1. Superestructura-Estructura.-

2.1.1. Modelo Estructural.-

La construccin del Modelo Matemtico en 3D a se realiza mediante el Uso del Programa

Anlisis de Muros de Contencin en Voladizo. Programa desarrollado por Ing. Andrs Mndez

Hernndez, Universidad de Los Andes, Mrida-Venezuela. La accin de las cargas actuantes

se realiza de manera distribuida directamente sobre las losas (Kg/m2).

2.1.2. Datos Iniciales:

Datos Iniciales dentro del Programa AMCV

JJNFNota adhesivaPeso especfico del suelo de fundacin no puede ser 1400 kgf/m3

JJNFNota adhesivaPeso especfico del suelo de relleno no puede ser 1400 kgf/m3

JJNFNota adhesivaLa sobrecarga permanente debe corresponderse con el peso de la losa y del acabado del andn. Adicionalmente debe considerarse una carga variable de 500 kgf/m2.

JJNFNota adhesivaLa altura del muro creo que era mayor.



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2.1.3. Geometra del Muro.-

La unidad de medicin es

el metro [m]



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2.1.4. Resultados.-

Resultados Iniciales para el Muro

En los resultados iniciales se considern las acciones por el Peso Propio del Muros de

acuerdo a sus caracatersticas Geomtricas y se ha clculado su Centro de Gravedad; adems se ha

calculado que la carga Variable por acciones del trfico de personas en la parte superior del Muro,

se ha considerado como Sobrecarga Vehicular y de esta manera adaptar al programa esta variable,

y para la misma se ha adoptado un valor de Hs=0,36m, siendo esta una altura equivalente de

Tierra con un =1.400,00 Kg/cm2, para de esta manera poder ejercer los 500,00 Kg/m2 y otras

cargas adicionales como sobrepisos y elementos no estructurales (Cornisas y Bordes de Muro).

Se consideran como valor Ka=0,226 como Empuje Activo sobre el Muro, y el Empuje Activo

Activo del Suelo de Relleno, un Ea=541,00 Kg/m y =25.

Las consideraciones por Empuje Pasivo se han realizado bajo la idea principal de que no

abra la posibilidad de que se pierda el material de relleno en el frente del muro y lo que

proprociona un Valor de Kp=4,023 y un Empuje Pasivo de 1.380,00 Kg/m

JJNFResaltado



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Resultados Obtenidos para el Caso de Carga #1.

Resultados Obtenidos para el Caso de Carga #2.



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Los resultados obtenidos tanto para el Caso #1 y el #2, son satisfactorios, ya que ambos

presentan valores de Factores de Seguridad al Deslizamiento Superiores al los estimados

Normativos, estos de Fsd1=8,30 y Fsd2=6,71 y adems de Factores de Seguridad al Volcamiento de

Fsv1=7,72 y Fsv2=5,62, respectivamente.

En ambos casos se cumple con la condicin de que la aplicacin de la Carga se encuentre o

sea menor a la sexta parte de la base, con excentricidas de 0,15m y 0,20m, en cada uno de los

casos de carga.

El suelo de Fundacin considerado en el clculo, posee un Qult=4,00Kg/cm2, y se

considera para este caso un FS=2, ahora se debe tener como norma concreta que aunque no se

cumpla con esta condicin, se debe extrictamente cumplir que Qadm=2,00Kg/cm2, siendo este el

valor mximo permitido dentro de las acciones sobre el suelo.

Resultados Obtenidos para los Diseos por Corte y Flexin del Muro



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2.1.5. Diseo de Elementos en Concreto Armado.-

Aplicando el diseo por capacidad, se determinan las reas de acero requeridas por flexin

en los elementos, de acuerdo a la norma ACI-318 05 y la Norma COVENIN 1753. A continuacin se

presentan los requerimientos de acero en elementos a flexin (BASE Y MURO) expresados en cm2.

BASE:

Resultados Obtenidos para el Diseos de la Base del Muro

Se considera la colocacin de acero de refuerzo de 1/2"@0,15cm; tanto en la capa

Inferior como en la Capa Superior de la Base del Muro para, as brindar un mejor comportamiento,

ante la aparicin de grietas en el Concreto, cabe destacar que este diseo se realiza por cada

metro lineal [ml] de muro. Adicionalmente se debe hacer las consideraciones Normativas

acerca de los espesores de recubrimientos de 7,50cm de los elementos de concreto en contacto

con el suelo, adems de la colocacin de piedra picada #1 o un concreto pobre; para colaborar con

la adherencia en el plano de contacto Suelo-Concreto.

Acero de Reparticin Superior e Inferior 1 1/2" @ 0.15 m



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PANTALLA:

Resultados Obtenidos para el Diseos en la Pantalla del Muro

El clculo proporciona como resultado la colocacin de cabillas 1/2"@0,30m 0,28m,

tanto en la parte alta del muro como en la baja respectivamente, para brindar un mejor

comportamiento ante el fenmeno del agrietamiento se distribuir 1/2"@0,15m de manera

uniforme en toda la Pantalla del Muro, cabe destacar que este diseo se realiza por cada metro

lineal [ml] de muro. Adicionalmente se debe hacer las consideraciones Normativas acerca de

los espesores de recubrimientos de 7,50cm de los elementos de concreto en contacto con el suelo

y 5,00cm con los que no lo estn.

Acero de Reparticin Interior y Exterior 1 1/2" @ 0.15 m



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2.2. Fundaciones de Estructura Principal, Escaleras y Pasarela.-

2.2.1. Esfuerzos Actuantes en el Suelo.-

A continuacin se presentan los esfuerzos mximos para la envolvente de las

combinaciones de diseo. El Esfuerzo Admisible Mximo Promedio Permitido segn el

Informe de suelo de las distintas estaciones se recomienda que la profundidad de fundacin sea

de 2,50m y posee un Qadm= 2,00Kgf/cm2.

Resultados de las Condiciones del Suelo y del Efecto del Muro Sobre el Mismo

Caso#1:

Qadm Qaplicado =0,60Kgf/cm2

Caso#2:

Qadm Qaplicado =0,58Kgf/cm2

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