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DISEÑO DE MURO DE CONCRETO ARMADO PARA LA CONTENCION DE PROYECTO: Construcción Reservorio Yuracmarca PREDIMENSIONAMIENTO DATOS Sc=0 Kg/m2 Peso específico del relleno Peso específico del concreto t1=0.25 Calidad diseño de concreto f'c i1 = 0.04 i1 i2 i2 = 0.00 Ang.fricc.Intern. suelo a contener Ø Capacidad portante del terreno 1 1 Coef. de fricción concreto-terreno f2 Espesor de recubrimiento del acero r Esfuerzo de fluencia del acero fy RELLENO h=3.70 H=4.10 RESULTADO DE ESTABILIDAD Soporte del suelo OK Exentricidad de la resultante OK Mat.granular Estabilidad al volteo OK Estabilidad al deslizamiento OK Drenaje Fuerzas cortantes Base del muOK En talón frontal hr=1.00 En talón doOK Diente DIMENSIONAMIENTO DEL ACERO h1=0.40 Ø Acero vertical en muro 1/2'' ho=0.30 A t3=0.15 t4=0.00 Acero horizontal parte baja del muro 1.23 B3=0.40 Exterior 3/8'' Interior 1/2'' B1=0.95 t2=0.40 B2=1.40 Acero horizontal parte alta del muro Exterior 3/8'' B=2.75 Interior 1/2'' Acero en talón dorsal 1/2'' Acero en talón frontal 1/2'' Acero en diente contra deslizam. 1/2'' ESQUEMATIZACION DE LAS CARGAS Cortar la mitad del acero vertical a P'a CALCULOS ## CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE PRESIÓN ACTIVA Y PASIVA Para un relleno con superficie superior horizontal, se tiene Ka = (1-SENØ)/(1+SENØ) = 0.33 Kp = (1+SENØ)/(1-SENØ) = 3.00 ## CÁLCULO DEL MOMENTO DE VUELCO DEBIDO A LA PRESIÓN ACTIVA Pa Cálculo de altura equivalente de la sobrecarga hs 0.00 m Pi Pa (Tn) Xi (m) Mv (Tn-m) Empuje activo 5.05 1.37 6.916 Sobrecarga 0.00 2.05 0.000 TOTAL 5.048 Tn 6.916 Tn-m ## CÁLCULO DEL MOMENTO DE VOLTEO Mv CON RESPECTO AL PUNTO "A" DEBIDO AL SUELO Pi Pi (Tn) Xi (m) Mr (Tn-m) P1 2.220 1.225 2.720 P2 0.000 1.350 0.000 gs ggt hs = Sc/gs 1/2*Ka*gs*H 2 Ka*gs*hs*H t1*h*g1/2*(t4*h)*gP4 P5 4 P6 P7 P a n t a l l a Talon frontal Talon dorsal P8 P1 P2 P3 t3 t1 t4 P9 t1

Muro de Contencion Reforzado

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Page 1: Muro de Contencion Reforzado

DISEÑO DE MURO DE CONCRETO ARMADO PARA LA CONTENCION DEL RELLENO

PROYECTO: Construcción Reservorio Yuracmarca

PREDIMENSIONAMIENTO DATOS

Sc=0 Kg/m2Peso específico del relleno 1820.00Peso específico del concreto 2400.00

t1=0.25Calidad diseño de concreto f'c 210.00

i1 = 0.04 i1 i2 i2 = 0.00 Ang.fricc.Intern. suelo a contener Ø 30.00Capacidad portante del terreno 3.59

1 1

Coef. de fricción concreto-terreno f2 0.330Espesor de recubrimiento del acero r 0.05Esfuerzo de fluencia del acero fy 4200.00

RELLENOh=3.70 H=4.10 RESULTADO DE ESTABILIDAD

Soporte del suelo OK OKExentricidad de la resultante OK

Mat.granular Estabilidad al volteo OKEstabilidad al deslizamiento OK

Drenaje Fuerzas cortantes Base del muro OK En talón frontal

hr=1.00 En talón dorsal OK Diente

DIMENSIONAMIENTO DEL ACEROh1=0.40 Ø @

Acero vertical en muro 1/2'' 19.0 cmho=0.30 A t3=0.15 t4=0.00 Acero horizontal parte baja del muro

1.22 B3=0.40 Exterior 3/8'' 21.0 cmInterior 1/2'' 19.0 cm

B1=0.95 t2=0.40 B2=1.40 Acero horizontal parte alta del muroExterior 3/8'' 26.0 cm

B=2.75 Interior 1/2'' 23.5 cmAcero en talón dorsal 1/2'' 16.0 cmAcero en talón frontal 1/2'' 16.0 cmAcero en diente contra deslizam. 1/2'' 21.5 cm

ESQUEMATIZACION DE LAS CARGAS Cortar la mitad del acero vertical a

P'a

CALCULOS

### CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE PRESIÓN ACTIVA Y PASIVAPara un relleno con superficie superior horizontal, se tiene

Ka = (1-SENØ)/(1+SENØ) = 0.33Kp = (1+SENØ)/(1-SENØ) = 3.00

### CÁLCULO DEL MOMENTO DE VUELCO DEBIDO A LA PRESIÓN ACTIVA PaCálculo de altura equivalente de la sobrecarga hs

0.00 mPi Pa (Tn) Xi (m) Mv (Tn-m)

Empuje activo 5.05 1.37 6.916Sobrecarga 0.00 2.05 0.000TOTAL 5.048 Tn 6.916 Tn-m

### CÁLCULO DEL MOMENTO DE VOLTEO Mv CON RESPECTO AL PUNTO "A" DEBIDO AL SUELO

Pi Pi (Tn) Xi (m) Mr (Tn-m)P1 2.220 1.225 2.720P2 0.000 1.350 0.000

gsgcº

st

hs = Sc/gs =

1/2*Ka*gs*H2

Ka*gs*hs*H

t1*h*gcº1/2*(t4*h)*gcº

P4

P54

P6

P7

Pantalla

Talon frontalTalon dorsal

P8

P1

P2P3

t3 t1 t4

P9

t1

L6
Dimensione ingresando datos de color azul
F8
0.20 a 0.30 m
T27
Cuando aparece el texto "Aumente", incremente el espesor del muro
D31
B1=B/3-t2/2 OK B1=B/2-t2/2 solo cuando la cap. portante del suelo es bajo
F31
t2=H/12 a H/10
F33
B=0.5H a 0.75H
Page 2: Muro de Contencion Reforzado

P3 0.666 1.050 0.699P4 2.640 1.375 3.630P5 0.234 1.390 0.325P6 0.000 1.350 0.000P7 9.428 2.050 19.327P8 1.729 0.475 0.821

P9 0.037 0.964 0.036Sc 0.000 2.050 0.000

TOTAL 16.953 Tn 27.558

### CÁLCULO DEL PUNTO DE APLICACIÓN DE LA FUERZA ACTUANTEX = (Mr-Mv)/P 1.22 mExcentricidade = B/2-X = 0.16 m, como e < B/6, entonces OK

0.83 kg/cm2 < = Cps ### OK

0.40 kg/cm2 < Cps ### OK

Para X=B1, q1 = 6,819.50 kg/m2Para X=B1+t2, q2 = 6,203.41 kg/m2

### CHEQUEO POR VOLTEO (Cv)Cv = Mr/Mv = 3.98 > FSV=2 OK

### CHEQUEO POR DESLIZAMIENTO (Cd)El deslisamiento se puede producirse en la interfase base del muro y el suelo

0.33El deslisamiento se puede producir entresuelo-suelo por debajo de la base del muro

0.52

Pp= 7.892.70 > FSD=1.5 OK

### CALCULO DEL ACERO EN EL MUROCálculo de presión activa que hace fallar la pantalla

Cálculo de altura equivalente de la sobrecarga hs0.00 m

Pi Pa (Tn) Yi (m) M (Tn-m)

Empuje activo 4.11 h/3 1.23 5.070Sobrecarga 0.00 h/2 1.85 0.000TOTAL 4.111 Tn 5.070 Tn-m

Luego, el Mu = 1.7 * Mv = 8.62 Tn-m

Cálculo del peralte efectivo (d)d = t2 - r = 35.00 cm

Calculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

7 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.19 %

Area de acero vertical6.63 cm2

As mín = 0.0015b*t2 = 6.00 cm2Luego resulta As = 6.63 cm2

Area del acero horizontalDe la base hasta la parte mediaAs mín = 0.0025b*t2 = 10.00 cm2De la parte media a superiorAs mín = 0.0025b*t' = 8.13 cm2

Espaciamiento máximo del aceroS < = 3d Y S<= 45 cm

### DISTRIBUCION DEL ACERO EN EL MURODistribución del acero vertical

Usar Ø 1/2'' @ 19.0 cm Smax / 2 = ### OK

Distribución del acero horizontal inferiorEl exterior con las 2/3 partes

Usar Ø 3/8 @ 21.0 cm Smax = 45cm OKEl interior con 1/3

Usar Ø 1/2 @ 19.0 cm Smax = 45cm OKDistribución del acero horizontal superior

El exterior con las 2/3 partesUsar Ø 3/8 @ 26.0 cm Smax = 45cm OKEl interior con 1/3

Usar Ø 1/2 @ 23.5 cm Smax = 45cm OK

### LONGITUD DE ANCLAJE PARA EL ACERO VERTICAL

1/2*(t3*h)*gcºB*h1*gcº1/2(t1+B3)*ho*gcº1/2*(t4*h)*gsB2*h*gshr*B1*gs

t3*hr2*gs/(2*h)B2*hs*gs

qmax = P(1+6e/B)/B =

qmin = P(1-6e/B)/B =

Luego, q = (qmin-qmax)/B*X+qmax

Coefic. de fricción m =

m = 0.9 * tan(Øs) =Utilizando el menor m, se tiene:

1/2*Kp*gs*(ho+h1+hr)2=FD = (m* P+Pp)/Pa=

hs = Sc/gs =

1/2*Ka*gs*h2

Ka*gs*hs*h

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

F159
Tiene la condición de que si el radical de una ecuación cuadrática es negativo, requiere aumentar el espesor
Page 3: Muro de Contencion Reforzado

Para Ø<7/8,

Para Ø>=7/8,Luego, resulta L = 50 cm

### CORTE DE LA MITAD DEL ACERO VERTICALMomento resistente en base y corona para el acero elegido a doble espaciamiento, es decir

### @ 38cm Luego As= 3.39 cm2 Smax = 45cm OK a = As*fy / ( 0.85*f'c*100 ) = 0.80 cmEn la corona M1 = Ø*As*fy*(t1-r - a/2) = 2.52 Tn-mEn la base M2 = Ø*As*fy*( d - a/2 ) = 4.49 Tn-mHallando la interseccion de la ecuación cúbica del DMF y la recta formadapor M1 y M2, se determina el punto de intersección para hi = 0.77 mEl corte de la mitad del refuerzo vertical se efectuará en hi + d = 1.12 m

### VERIFICACION DE LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE DEL MURO

6989 Kg

### KgComo Vu < ØVc, OK

### CÁLCULO DE ACERO EN LA ZAPATA

Talón dorsal10772 Kg/m

2616 Kg-mCalculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

2.14 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.06 %

2.0 cm2As mín = 0.0020b*h1 = 8.0 cm2Luego, As = 8.0 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 1/2'' @ 16.0 cm Smax = 45cm OK

Verificando la fuerza cortanteVu=Wu*B2*-1.7*(q2+qmin)*B2/2 = 2882 Kg

22849 KgComo Vu < ØVc OK

Talón frontal

5980 Kg-mCalculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

4.88 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.13 %

4.6 cm2As mín = 0.0020b*h1 = 8.0 cm2 Luego, As = 8.0 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 1/2'' @ 16.0 cm Smax = 45cm OK

Verificando la fuerza cortanteVu=1.7*B1/2*(qmax+q1) = 12195 Kg

22849 KgComo Vu < ØVc, OK

Diente contra el deslizamiento

Empuje pasivo Pp= 2.78 TnBrazo del momento Y = (3*(h1+hr)+2*ho)*ho/(6*(h1+hr)+3*ho) = 0.15

Mn = Pp*Y = 0.43 Tn-mMu = 1.4 * Mn = 0.604

Peralted = B3 - r = 35 cm

Calculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

0 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.00 %Area de acero vertical

0.00 cm2As mín = 0.0015b*B3 = 6.00 cm2Luego resulta As = 6.00 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 1/2'' @ 21.5 cm Smax = 45cm OK

Verificando la fuerza cortante

### Kg

### KgComo Vu < ØVc, OK

0.25

L = Ø*fy*0.9/(6.63*f'c0.5 )

L = Ø*fy*0.9/(5.31*f'c0.5 )

Vu=1.7*(1/2*Ka*gs*h2+Ka*gs*hs*h) =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Wu = 1.4*(gs*h+h1+C156+h1*gcº)+1.7*Sc =

Mu=Wu*B22/2-1.7*(q2*B22/6+qmin*B22/3) =

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Mu=1.7*(qmax*B12/3+q1*B12/6) =

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Kp*gs*(h1+hr)ho+Kp*gs*ho2/2

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

Vu=1.7*(1/2*Kp*gs*(ho+h1+hr)2) =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

L184
Aquí se reporta el resultado del programa para altura de corte
Page 4: Muro de Contencion Reforzado

3/8'' 1/2'' 38.0cm 38.0cm@26cm @23.5cm

1/2''@38cm

3.70 m

1/2'' 3/8'' @19cm

@21cm 1.12 m 1/2''

@19cm 1/2''

@16cm

0.40 Forma alternada de colocar el acro vertical

0.30 1/2'' 1/2'' @19cm@16cm 1/2'' @21.5cm

0.95 0.40 1.40

Page 5: Muro de Contencion Reforzado

DISEÑO DE MURO DE CONCRETO ARMADO PARA LA CONTENCION DEL RELLENO

Kg/m3

Kg/m3

Kg/cm2

º

Kg/cm2

m

Kg/cm2

ACERO DE REFUERZOØ Area Ø" cm2 cm

1/4 0.32 0.635 3/8 0.71 0.952 1/2 1.29 1.270 5/8 2.00 1.588

OK 3/4 2.84 1.905OK 7/8 3.87 2.222

1 5.10 2.5401 3/8 10.06 3.580

Smax22.5cm OK

45cm OK45cm OK

45cm OK45cm OK45cm OK45cm OK45cm OK

1.12 m

Page 6: Muro de Contencion Reforzado

ESQUEMATIZACION DE LAS CARGAS

P'a

CALCULOS

CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE PRESIÓN ACTIVA Y PASIVAPara un relleno con superficie superior horizontal, se tiene

Ka = (1-SENØ)/(1+SENØ) 0.33Kp = (1+SENØ)/(1-SENØ) 3.00

CÁLCULO DEL MOMENTO DE VUELCO DEBIDO A LA PRESIÓN ACTIVA Pa

Pi Pa (Tn) Yi (m) Mv (Tn-m)

Empuje activo 0.05 0.13 0.006

Empuje del agua 5.71 1.13 6.455TOTAL 5.760 Tn 6.461 Tn-m

CÁLCULO DEL MOMENTO DE VOLTEO Mv CON RESPECTO AL PUNTO "A" DEBIDO AL SUELO

Pi Pi (Tn) Xi (m) Mr (Tn-m)P1 2.220 1.075 2.387P2 0.666 1.250 0.833P3 0.000 0.950 0.000P4 2.640 1.375 3.630P5 0.312 1.240 0.387P6 0.254 1.300 0.330P7 4.732 2.050 9.701P8 1.729 0.475 0.821

P9 0.000 0.950 0.000

TOTAL 12.553 Tn 18.087

CÁLCULO DEL PUNTO DE APLICACIÓN DE LA FUERZA ACTUANTEX = (Mr-Mv)/P 0.93 mExcentricidad

1/2*Ka*gw*h12

0.5*gw*hw2

t1*h*gcº1/2*(t4*h)*gcº1/2*(t3*h)*gcºB*h1*gcº1/2(t1+B3)*ho*gcº1/2*(t4*hw)*gwB2*hw*gwhr*B1*gs

t3*hr2*gs/(2*h)

P4

P54

P6

P7

P8

P1

P2P3

P9

Page 7: Muro de Contencion Reforzado

e = B/2-X = 0.45 m, como e < B/6, entonces OK

0.90 kg/cm2 < = Cps = 1.3 OK

0.01 kg/cm2 < Cps = 1.3 OK

Para X=B1, q1 = 5,945.99 kg/m2Para X=B1+t2, q2 = 4,645.81 kg/m2

CHEQUEO POR VOLTEO (Cv)Cv = Mr/Mv = 2.80 > FSV=2 OK

CHEQUEO POR DESLIZAMIENTO (Cd)El deslisamiento se puede producirse en la interfase base del muro y el suelo

0.33El deslisamiento se puede producir entresuelo-suelo por debajo de la base del muro

0.52

Pp= 8.8452.3 > FSD=1.5 OK

CALCULO DEL ACERO EN EL MUROCálculo de presión activa que hace fallar la pantalla

Pi Pa (Tn) Yi (m) Mv (Tn-m)

Empuje del agua 5.71 1.13 6.455

TOTAL 5.712 Tn 6.455 Tn-m

Luego, el Mu = 1.7 * Mv = 10.97 Tn-m

Cálculo del peralte efectivo (d)d = t2 - r = 34.00 cm

Calculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

9 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.25 %

Area de acero vertical8.34 cm2

As mín = 0.0015b*t2 = 6.00 cm2Luego resulta As = 8.34 cm2

Area del acero horizontalDe la base hasta la parte mediaAs mín = 0.0025b*t2 = 10.00 cm2De la parte media a superiorAs mín = 0.0025b*t' = 8.13 cm2

Espaciamiento máximo del aceroS < = 3d Y S<= 45 cm

DISTRIBUCION DEL ACERO EN EL MURODistribución del acero vertical

Usar Ø 1/2'' @ 15.0 cm Smax / 2 = ### OK

Distribución del acero horizontal inferiorEl exterior con las 2/3 partes

Usar Ø 1/2 @ 19.0 cm Smax = 45cm OKEl interior con 1/3

qmax = P(1+6e/B)/B =

qmin = P(1-6e/B)/B =

Luego, q = (qmin-qmax)/B*X+qmax

Coefic. de fricción m =

m = 0.9 * tan(Øs) =Utilizando el menor m, se tiene:

1/2*Kp*gs*(ho+h1+hr)2=FD = (m* P+Pp)/Pa=

0.5*gw*hw2

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

F160
Tiene la condición de que si el radical de una ecuación cuadrática es negativo, requiere aumentar el espesor
Page 8: Muro de Contencion Reforzado

Usar Ø 3/8 @ 21.0 cm Smax = 45cm OK

Distribución del acero horizontal superiorEl exterior con las 2/3 partes

Usar Ø 1/2 @ 23.5 cm Smax = 45cm OKEl interior con 1/3

Usar Ø 3/8 @ 26.0 cm Smax = 45cm OK

LONGITUD DE ANCLAJE PARA EL ACERO VERTICAL

Para Ø<7/8,

Para Ø>=7/8,Luego, resulta L = 50 cm

CORTE DE LA MITAD DEL ACERO VERTICALMomento resistente en base y corona para el acero elegido a doble espaciamiento, es decir

### @ 30cm Luego As= 4.30 cm2 Smax = 45cm OK a = As*fy / ( 0.85*f'c*100 ) = 1.01 cmEn la corona M1 = Ø*As*fy*(t1-r - a/2) = 3.01 Tn-mEn la base M2 = Ø*As*fy*( d - a/2 ) = 5.53 Tn-mHallando la interseccion de la ecuación cúbica del DMF y la recta formadapor M1 y M2, se determina el punto de intersección para hi = 0.59 mEl corte de la mitad del refuerzo vertical se efectuará en hi + d = 0.93 m

VERIFICACION DE LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE DEL MURO

0 Kg

### KgComo Vu < ØVc, OK

CÁLCULO DE ARMADURA PRINCIPAL EN LOSA DE CIMENTACIÓN TALON DORSAL

Talón dorsal10772 Kg/m

7871 Kg-mCalculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

6.81 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.18 %

6.3 cm2As mín = 0.0020b*h1 = 8.0 cm2Luego, As = 8.0 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 1/2'' @ 16.0 cm Smax = 45cm OK

Verificando la fuerza cortanteVu=Wu*B2*-1.7*(q2+qmin)*B2/2 = 9438 Kg

22196 KgComo Vu < ØVc OK

Talón frontal

6141 Kg-mCalculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

5.31 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.14 %

4.9 cm2As mín = 0.0020b*h1 = 8.0 cm2 Luego, As = 8.0 cm2

L = Ø*fy*0.9/(6.63*f'c0.5 )

L = Ø*fy*0.9/(5.31*f'c0.5 )

Vu=1.7*(1/2*Ka*gs*h2+Ka*gs*hs*h) =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Wu = 1.4*(gs*h+h1+C156+h1*gcº)+1.7*Sc =

Mu=Wu*B22/2-1.7*(q2*B22/6+qmin*B22/3) =

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Mu=1.7*(qmax*B12/3+q1*B12/6) =

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

L187
Aquí se reporta el resultado del programa para altura de corte
Page 9: Muro de Contencion Reforzado

Distribución del acero vertical: Usar Ø 1/2'' @ 16.0 cm Smax = 45cm OK

Verificando la fuerza cortanteVu=1.7*B1/2*(qmax+q1) = 12096 Kg

22196 KgComo Vu < ØVc, OK

Diente contra el deslizamiento

Empuje pasivo Pp= 3.93 TnBrazo del momento Y = (3*(h1+hr)+2*ho)*ho/(6*(h1+hr)+3*ho) = 0.21

Mn = Pp*Y = 0.82 Tn-mMu = 1.4 * Mn = 1.147

Peralted = B3 - r = 34 cm

Calculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

1 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.03 %Area de acero vertical

0.90 cm2As mín = 0.0015b*B3 = 6.00 cm2Luego resulta As = 6.00 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 1/2'' @ 21.5 cm Smax = 45cm OK

Verificando la fuerza cortante

### Kg

### KgComo Vu < ØVc, OK

0.25

1/2'' 3/8'' 30.0cm [email protected] @26cm

1/2''@30cm

3.70 m

3/8'' 1/2'' @21cm

@19cm 0.93 m 1/2''

@15cm 1/2''

@16cm

0.40 Forma alternada de colocar el acro vertical

0.40 1/2'' 3/8'' @21cm@16cm 1/2'' @21.5cm

0.95 0.40 1.40

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Kp*gs*(h1+hr)ho+Kp*gs*ho2/2

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

Vu=1.7*(1/2*Kp*gs*(ho+h1+hr)2) =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Page 10: Muro de Contencion Reforzado

RESULTADO ESQUEMATICO DEL REFUERZO0.25

1/2'' 3/8'' 43.0cm [email protected] @26cm

1/2''@43cm

2.80 m

3/8'' 1/2'' @21cm

@19cm 0.80 m 1/2''

@21.5cm 1/2''

@16cm

0.40 Forma alternada de colocar el acero vertical

0.70 1/2'' 3/8'' @21cm@16cm 1/2'' @21.5cm

0.60 0.40 1.20

Page 11: Muro de Contencion Reforzado

DISEÑO DE MURO DE CONCRETO ARMADO PARA LA CONTENCION DEL RELLENO

PROYECTO: Construcción Reservorio Pati

PREDIMENSIONAMIENTO DATOSPeso específico del relleno

h2=0.20Peso específico del concreto

t1=0.15 ß=20.00º Peso específico del agua Calidad diseño de concreto

i1 = 0.00 i1 i2 i2 = 0.04 Ang.fricc.Intern. suelo a contenerCapacidad portante del terreno

1 1

Coef. de fricción concreto-terrenoEspesor de recubrimiento del aceroEsfuerzo de fluencia del acero

RELLENOh=1.20 H=1.35 RESULTADO DE ESTABILIDAD

Soporte del sueloExentricidad de la resultante

Mat.granular Estabilidad al volteoEstabilidad al deslizamiento

Drenaje Fuerzas cortantes Base del muro

hr=0.00 En talón dorsal

DIMENSIONAMIENTO DEL ACEROh1=0.15

Acero vertical en muroho=0.40 A t3=0.00 t4=0.05 Acero horizontal parte baja del muro

0.38 B3=0.20 ExteriorInterior

B1=0.30 t2=0.20 B2=0.50 Acero horizontal parte alta del muroExterior

B=1.00 InteriorAcero en talón dorsalAcero en talón frontal

ESQUEMATIZACION DE LAS CARGAS Acero en diente contra deslizam.

Cortar la mitad del acero vertical a ß

P'a

P6

P7

Pantalla

Talon frontalTalon dorsal

P1

t3 t1 t4

P9

t1

L6
Dimensione ingresando datos de color azul
F8
0.20 a 0.30 m
D31
B1=B/3-t2/2 OK B1=B/2-t2/2 solo cuando la cap. portante del suelo es bajo
F31
t2=H/12 a H/10
F33
B=0.5H a 0.75H
Page 12: Muro de Contencion Reforzado

CALCULOS

### CALCULO DE LOS COEFICIENTES DE PRESIÓN ACTIVA Y PASIVAPara un relleno con superficie superior horizontal, se tiene

0.49

ß = 0.349 , Ø = 0.471 rad

Ka = 0.49Kp = 1.81

Para terreno horizontal, Kp = (1+SENØ)/(1-SENØ) = 2.663###

CÁLCULO DEL MOMENTO DE VUELCO DEBIDO A LA PRESIÓN ACTIVA Pa

Pi Pa (Tn) Xi (m) Mv (Tn-m)

Empuje activo 1.06 0.45 0.479

TOTAL 1.064 Tn 0.479 Tn-m

### CÁLCULO DEL MOMENTO DE VOLTEO Mv CON RESPECTO AL PUNTO "A" DEBIDO AL SUELO

Pi Pi (Tn) Xi (m) Mr (Tn-m)P1 0.432 0.375 0.162P2 0.072 0.467 0.034P3 0.000 0.300 0.000P4 0.360 0.500 0.180P5 0.168 0.463 0.078P6 0.055 0.483 0.027P7 1.274 0.756 0.963P8 0.000 0.150 0.000

P9 0.000 0.300 0.000Sc 0.000 0.750 0.000

TOTAL 2.362 Tn 1.443

### CÁLCULO DEL PUNTO DE APLICACIÓN DE LA FUERZA ACTUANTEX = (Mr-Mv)/P 0.41 m

1/2*Ka*gs*(h2+H)2

t1*h*gcº1/2*(t4*h)*gcº1/2*(t3*h)*gcºB*h1*gcº1/2(t1+B3)*ho*gcº0.5(t4*h+t42tg(ß))*gs

(B2*h+B2*T4*tn(ß)+b22*tan(ß))

hr*B1*gs

t3*hr2*gs/(2*h)B2*hs*gs

P4

P54

P8P2P3

P9

Cos β−√(Cos2 β−Cos2θ

Cos β+√(Cos2 β−Cos2 θKa=Cos β∗(−−−−−−−−−−−−−−−)

Cos β+√(Cos2 β−Cos2 θ

Cos β−√(Cos2 β−Cos2θKp=Cos β∗(−−−−−−−−−−−−−−−)

Page 13: Muro de Contencion Reforzado

Excentricidade = B/2-X = 0.09 m, como e < B/6, entonces OK

0.37 kg/cm2 < = Cps = 1.3 OK

0.11 kg/cm2 < Cps = 1.3 OK

Para X=B1, q1 = 2,880.97 kg/m2Para X=B1+t2, q2 = 2,361.60 kg/m2

### CHEQUEO POR VOLTEO (Cv)Cv = Mr/Mv = 3.01 > FSV=2 OK

### CHEQUEO POR DESLIZAMIENTO (Cd)El deslisamiento se puede producirse en la interfase base del muro y el suelo

0.49El deslisamiento se puede producir entresuelo-suelo por debajo de la base del muro

0.46

Pp= 0.51.50 = FSD=1.5 OK

### CALCULO DEL ACERO EN EL MUROCálculo de presión activa que hace fallar la pantalla

Cálculo de altura equivalente de la sobrecarga hs0.00 m

Pi Pa (Tn) Yi (m) M (Tn-m)

Empuje activo 0.64 h/3 0.40 0.255

TOTAL 0.638 Tn 0.255 Tn-m

Luego, el Mu = 1.7 * Mv = 0.43 Tn-m

Cálculo del peralte efectivo (d)d = t2 - r = 15.00 cm

Calculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

2 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.05 %

Area de acero vertical0.80 cm2

As mín = 0.0015b*t2 = 3.00 cm2Luego resulta As = 3.00 cm2

Area del acero horizontalDe la base hasta la parte mediaAs mín = 0.0025b*t2 = 5.00 cm2De la parte media a superiorAs mín = 0.0025b*t' = 4.38 cm2

Espaciamiento máximo del aceroS < = 3d Y S<= 45 cm

qmax = P(1+6e/B)/B =

qmin = P(1-6e/B)/B =

Luego, q = (qmin-qmax)/B*X+qmax

Coefic. de fricción m =

m = 0.9 * tan(Øs) =Utilizando el menor m, se tiene:

1/2*Kp*gs*(ho+h1+hr)2=FD = (m* P+Pp)/Pa=

hs = Sc/gs =

1/2*Ka*gs*h2

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

Page 14: Muro de Contencion Reforzado

### DISTRIBUCION DEL ACERO EN EL MURODistribución del acero vertical

Usar Ø 3/8'' @ 23.5 cm Smax / 2 = ### DISMINUIR EL DIAMETRO DEL ACERO

Distribución del acero horizontal inferiorEl exterior con las 2/3 partes

Usar Ø 3/8 @ 21.0 cm Smax = 45cm OKEl interior con 1/3

Usar Ø 3/8 @ 42.5 cm Smax = 45cm OKDistribución del acero horizontal superior

El exterior con las 2/3 partesUsar Ø 3/8 @ 24.0 cm Smax = 45cm OKEl interior con 1/3

Usar Ø 1/4 @ 21.5 cm Smax = 45cm OK

### LONGITUD DE ANCLAJE PARA EL ACERO VERTICAL

Para Ø<7/8,

Para Ø>=7/8,Luego, resulta L = 37 cm

### CORTE DE LA MITAD DEL ACERO VERTICALMomento resistente en base y corona para el acero elegido a doble espaciamiento, es decir

### @ 47cm Luego As= 1.51 cm2 Smax = 45cm DISMINUIR EL DIAMETRO DEL ACERO a = As*fy / ( 0.85*f'c*100 ) = 0.36 cmEn la corona M1 = Ø*As*fy*(t1-r - a/2) = 0.56 Tn-mEn la base M2 = Ø*As*fy*( d - a/2 ) = 0.86 Tn-mHallando la interseccion de la ecuación cúbica del DMF y la recta formadapor M1 y M2, se determina el punto de intersección para hi = -0.36 mEl corte de la mitad del refuerzo vertical se efectuará en hi + d = -0.21 m

### VERIFICACION DE LA FUERZA CORTANTE EN LA BASE DEL MURO

1084 Kg

9793 KgComo Vu < ØVc, OK

### CÁLCULO DE ACERO EN LA ZAPATA

Talón dorsal3562 Kg/m

127 Kg-mCalculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

1.27 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.03 %

0.3 cm2As mín = 0.0020b*h1 = 3.0 cm2Luego, As = 3.0 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 3/8'' @ 23.5 cm Smax = 30cm

Verificando la fuerza cortante

L = Ø*fy*0.9/(6.63*f'c0.5 )

L = Ø*fy*0.9/(5.31*f'c0.5 )

Vu=1.7*(1/2*Ka*gs*h2+Ka*gs*hs*h) =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Wu = 1.4*(gs*h+h1+C156+h1*gcº)+1.7*Sc =

Mu=Wu*B22/2-1.7*(q2*B22/6+qmin*B22/3) =

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

F159
Tiene la condición de que si el radical de una ecuación cuadrática es negativo, requiere aumentar el espesor
L184
Aquí se reporta el resultado del programa para altura de corte
Page 15: Muro de Contencion Reforzado

Vu=Wu*B2*-1.7*(q2+qmin)*B2/2 = 325 Kg

6528 KgComo Vu < ØVc OK

Talón frontal

260 Kg-mCalculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

2.60 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.07 %

0.7 cm2As mín = 0.0020b*h1 = 3.0 cm2 Luego, As = 3.0 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 3/8'' @ 23.5 cm Smax = 30cm

Verificando la fuerza cortanteVu=1.7*B1/2*(qmax+q1) = 1668 Kg

6528 KgComo Vu < ØVc, OK

Diente contra el deslizamiento

Empuje pasivo Pp= 0.73 TnBrazo del momento Y = (3*(h1+hr)+2*ho)*ho/(6*(h1+hr)+3*ho) = 0.24

Mn = Pp*Y = 0.17 Tn-mMu = 1.4 * Mn = 0.242

Peralted = B3 - r = 15 cm

Calculo de la cuantía del acero mediante el parámetro Ru:

1 Kg/cm2Por otro lado, Ru = 0.9*p*Fy*(1-0.59*p*Fy/f'c)Resolviendo la ecuación cuadrática, p = 0.03 %Area de acero vertical

0.40 cm2As mín = 0.0015b*B3 = 3.00 cm2Luego resulta As = 3.00 cm2Distribución del acero vertical: Usar Ø 1/4'' @ 10.5 cm Smax = 45cm

Verificando la fuerza cortante

849 Kg

9793 KgComo Vu < ØVc, OK

0.15

3/8'' 1/4'' 47.0cm 47.0cm@24cm @21.5cm

3/8''

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Mu=1.7*(qmax*B12/3+q1*B12/6) =

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Kp*gs*(h1+hr)ho+Kp*gs*ho2/2

Ru = Mu*/(b*d2), para b=1 m, Ru =

As = p*d*b, b=100, As =

Vu=1.7*(1/2*Kp*gs*(ho+h1+hr)2) =

ØVc=0.85*0.53*f'c0.5*b*d =

Page 16: Muro de Contencion Reforzado

@47cm1.20 m

3/8'' 3/8'' @42.5cm

@21cm 3/8''

@23.5cm 3/8''

@23.5cm

0.15 Forma alternada de colocar el acro vertical

0.40 3/8'' 3/8'' @[email protected] 1/4'' @10.5cm

0.30 0.20 0.50

Page 17: Muro de Contencion Reforzado

DISEÑO DE MURO DE CONCRETO ARMADO PARA LA CONTENCION DEL RELLENO

Peso específico del relleno 1820.00 Kg/m3

Peso específico del concreto 2400.00 Kg/m3

Peso específico del agua 1000.00 Kg/m3

Calidad diseño de concreto f'c 210.00 Kg/cm2

Ang.fricc.Intern. suelo a contener Ø 27.00 º

Capacidad portante del terreno 1.30 Kg/cm2

Coef. de fricción concreto-terreno f2 0.485Espesor de recubrimiento del acero r 0.05 m

Esfuerzo de fluencia del acero fy 4200.00 Kg/cm2

ACERO DE REFUERZORESULTADO DE ESTABILIDAD Ø Area ØSoporte del suelo OK OK " cm2 cmExentricidad de la resultante OK 1/4 0.32 0.635Estabilidad al volteo OK 3/8 0.71 0.952Estabilidad al deslizamiento OK 1/2 1.29 1.270Fuerzas cortantes 5/8 2.00 1.588 Base del muro OK En talón frontal OK 3/4 2.84 1.905 En talón dorsal OK Diente OK 7/8 3.87 2.222

1 5.10 2.540DIMENSIONAMIENTO DEL ACERO 1 3/8 10.06 3.580

Ø @ SmaxAcero vertical en muro 3/8'' 23.5 cm ### DISMINUIR EL DIAMETRO DEL ACEROAcero horizontal parte baja del muro

Exterior 3/8'' 21.0 cm 45cm OK 3/8'' 42.5 cm 45cm OK

Acero horizontal parte alta del muroExterior 3/8'' 24.0 cm 45cm OK

1/4'' 21.5 cm 45cm OKAcero en talón dorsal 3/8'' 23.5 cm 30cm OKAcero en talón frontal 3/8'' 23.5 cm 30cm OKAcero en diente contra deslizam. 1/4'' 10.5 cm 45cm OK

Cortar la mitad del acero vertical a -0.21 m

gsgcºga

st

T27
Cuando aparece el texto "Aumente", incremente el espesor del muro
Page 18: Muro de Contencion Reforzado

CÁLCULO DEL MOMENTO DE VOLTEO Mv CON RESPECTO AL PUNTO "A" DEBIDO AL SUELO

Page 19: Muro de Contencion Reforzado

DISMINUIR EL DIAMETRO DEL ACERO

Momento resistente en base y corona para el acero elegido a doble espaciamiento, es decirDISMINUIR EL DIAMETRO DEL ACERO

OK

Page 20: Muro de Contencion Reforzado

OK

OK

Page 21: Muro de Contencion Reforzado

-0.21 m

Forma alternada de colocar el acro vertical

Page 22: Muro de Contencion Reforzado

DATOS

Caudal de entrada Qe = 1.5 l/s RESUMEN DE RESULTADOS

Ø interno de tubería de descarga Ø = 29.4 mm Volumen: 5.40 m3

Altura de agua en el reservorio h = 1.00 m Tiempo Min. descarga: 1h 32min

Tiempo de embalse te = 1.00 h Caudal Max. descarga : 1.95 l/s

Coeficiente de descarga Cd = 0.65 Ancho vertedero: 0.15 m

Largo interno del reservorio rectangular L= 3.60 m Alto vertedero: 0.10 m

II.-CALCULOS HIDRAULICOS DE DISEÑO:

Ve = Qe * te = 5.40 m3

Area requerida Ar = 5.40 m2Ancho del reservorio D = 1.50 m

a.- CAUDAL MAXIMO DE DESCARGA(Qd):

Donde: g = aceleración de la gravedad = 9.81m/s2

A = area del orificio de descarga = 6.789 cm2

Para la descarga por tubería (sección circular):

Luego el caudal máximo de descarga es: Qd = 1.95 l/s

b.- TIEMPO MINIMO DE DESCARGA( td ):

Este tiempo se calcula, suponiendo una apertura total de la válvula y sin considerar el volumen

adicional que se tiene por el ingreso permanente del caudal de embalse(Qe)

Ar = Area del reservorio constante en función a la altura del agua

Efectuando los cálculos se tiene td = 1 h 32min

Donde:

Qv = caudal del vertedero

Y = tirante del agua sobre el vertedero

Le = Ancho efectiva de la cresta

Lm = Ancho total de la cresta

Asumiendo:

Le = 2*Y (Sección rectangular de maxima eficiencia hidráulica)

Qv = 1.5*Qe (El caudal que sale por el vertedero es Qe con 1.5 de coeficiente de seguridad)

Se tiene:

Y = 0.05 m

Lm = 0.11 m

Luego, redondeando y considerando borde libre se tiene:

Ancho del vertedero = 0.15 m

Altura total del vertedero = 0.10 m

1.- CALCULOS DE EMBALSE:

2.- CALCULOS DE DESCARGA:

3.- DIMENSIONAMIENTO DEL VERTEDERO:

Qv=1.84.Le.Y3/2 , Siendo Le = Lm - 0.2*Y

Qd=Cd∗A∗√2gh

td=Ar

Cd∗A∗√2g∫0h 1√hdh= 2 Ar√h

Cd∗A∗√2 g

Page 23: Muro de Contencion Reforzado

PLANTA PERFIL

25.70Q = 0.025

15.00

25.00

Q = 0.025 m3/sH = 2.60 m

BL = 0.20 mHT = 2.80 m

V = 1002.30 m3T = 11.14 Hr

Page 24: Muro de Contencion Reforzado

0.20

H = 2.60