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DImensionamiento y verificacion de estabilidad de muro de gravedad en hoja excel
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Cálculo de Muro de Gravedad
Sobre Carga de Diseñoq (distribuida) t/m2
Datos del SueloNapa Freática (NF) No presenta
Estrato 1 Potencia (z) 4.20 m
1.64 t/m3Tipo de suelo SC
∅ 21ºC 0.30 t/m2
Coeficiente empuje activoKa 0.480536991
Estrato 2Potencia (z) m
t/m3Tipo de suelo
∅C t/m2
Coeficiente empuje activoKa 1
Estrato 3Potencia (z) m
t/m3Tipo de suelo
∅C t/m2
Coeficiente empuje activoKa 1
Peso Volumétrico (ɣ)
Peso Volumétrico (ɣ)
Peso Volumétrico (ɣ)
-1.0 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0
-4.50
-4.00
-3.50
-3.00
-2.50
-2.00
-1.50
-1.00
-0.50
0.00
Diagrama de esfuerzos
σa (t/m2)
Esfuerzos horizontales en la masa de Suelo (t/m2)
Prof
undi
dad
(m)
Cuadro: Esfuerzos en la Masa de Suelo
Zi (m) σ (t/m2) σ*Ka (t/m2) Empuje (t/m)
Estrato 1 4.20 0.00 0.00 0.00 -0.42 -0.4 5.31 0.53 -2.98 -2.98
-4.20 6.89 3.31 -0.42 2.9
Estrato 2 0.00 -4.20 6.89 6.89 0.00 6.9 0.00 -4.20
-4.20 6.89 6.89 0.00 6.9
Estrato 3 0.00 -4.20 6.89 6.89 0.00 6.9 0.00 -4.20
-4.20 6.89 6.89 0.00 6.9
Profundidad (m)
-2*c*Ka^
0.5
σa (t/m2)
y(0) Grieta de Tensión
Punto de aplicación
Punto de Aplicación Resultante
Dimensionamiento
Dimensionamiento de Muro de Gravedad
Consideraciones para el dimensionamiento
Datos de ingresoDimensionamiento del Muro
H 4.2Predimensionamiento Factor elegido Valor Adoptado
Corona 0.08H o 30cm(min) 0.08 0.34 0.60Ancho Zapata 0.5H - 0.7H 0.7 2.94 3.05Alto Zapata 0.12H - 0.17H 0.17 0.71 0.70Longitud Punta 0.12H - 0.17H 0.17 0.71 0.90Talud Frontal (Z) 0.02 (min) 0.03 0.10
Ancho del Tallo 1.25Detalle de Taludes del muroBase del Talud Frontal 0.35Altura del Talud Frontal 3.50Base del Talud Posterior 0.30Altura del Talud Posterior 3.50Talud posterior (Zx) 0.09
Dimensionamiento
Características del Suelo de Fundación
Tipo de suelo Roca fracturada2.1 t/m3 Valores tipicos
∅ 31º Valores tipicosC 0.1 t/m2 Valores tipicos
Características del Muro de GravedadPeso Especifico(ɣ) 2.3 t/m3
Verificación de Factores de Seguridad
Factor de Seguridad contra VolteoCalculo del Momento Resistente
Área Nro Área (m2)
1 0.61 1.41 1.95 2.75 2 2.10 4.83 1.55 7.49 3 0.61 1.41 1.13 1.60 4 2.14 4.91 1.525 7.49
5 (masa suelo) 3.67 7.72 2.24 17.26
∑ V 20.28 ∑ Mr 36.58
Calculo del Momento de Volteo
Empuje Activo Resultante(*) 5.31Punto de aplicación de resultante(*) 2.98
Mv 15.81
(*)del calculo del empuje del suelo
Peso Volumétrico (ɣ)
Peso/longitud (t/m)
Brazo de Momento c/r
"c"
Momento (t/m-m)
0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.50
1
2
3
4
5
6
9 Muro de Gravedad 1
Muro de Gravedad
Muro de Gravedad
Ancho
Altu
ra
Dimensionamiento
Verificación de la seguridad contra volteoFS 2.31 Ok
Dimensionamiento
Revision por deslizamiento
B: ancho Zapata∅2: Ang. Fricción Suelok1 y k2: Factores reducciónPa: Empuje Activo(metodo Rankine)P2: Empuje PasivoC2: Cohesión del Suelo
20.28 t/mk1 0.67 k2 0.67 B 3.05 m
∅2(*) 31.00 C2(*) 0.10 t/m2
Empuje Activo 5.31 t/mP2(**) 0.91 t/m
Calculo del Empuje Pasivo
Kp 1.77p.e. Suelo fundación (*) 2.1
H'(Altura suelo) 0.7 (minimo recomendado 60cm)
(*)Son parametros del suelo de fundación(**)Determinado en "Calculo del empuje pasivo"
FS(deslizamiento) 1.65 Ok
∑V
El empuje pasivo al que se hace referencia, es la fuerza horizontal resistente, de sentido opuesto al del empuje activo, provocado por el suelo que confina la zapata de la estructura
𝐹𝑆ሺ𝑑𝑒𝑠𝑙𝑖𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜ሻ= ሺσ𝑉ሻtanሺ𝑘1.∅2ሻ+𝐵𝑘2𝐶2+𝑃2𝑃𝑎
Dimensionamiento
Revision por Capacidad de carga
Distribución de Presiones Bajo la losa de la Zapata
M : Momento netoI : Momento de inercia por unidad de longitudA : Area de la Sección de la zapata por unidad de longitude : Excentricidad
Presión MaximaOcurre en la Punta
Presión MínimaOcurre en el Talón
Excentricidad
Mr 36.58 Mo o Mv 15.81
20.28 B 3.05
e 0.50 Ok
q(max) 13.20 t/m2q(min) 0.10 t/m2
Para los parametros del suelo, resulta una capacidad ultima de carga de:qu(*) 163.7 t/m2
(*)Los valores de obtuvieron de la respectiva hoja de calculo de capacidad de carga
FS(Capacidad de carga) 12.41 Ok
∑V
𝑞= σ𝑉𝐴 ±𝑀𝑛𝑒𝑡𝑜𝑦𝐼
𝑞𝑚𝑖𝑛 = σ𝑉𝐵 ൬1−6𝑒𝐵൰
𝑞𝑚𝑎𝑥 = σ𝑉𝐵 ൬1+6𝑒𝐵൰
𝑒= 𝐵2−σ𝑀𝑅−σ𝑀𝑜σ𝑉
Hoja3
Página 8
Requerimiento de muroProgresiva
Desde Hasta Alto efectivo Alto total Longitud Margen Tipo de Suelo26760.00 26810.00 2.50 3.20 50.00 D GW-SM30270.00 30380.00 Ver sección #VALUE! 110.00 I Relleno26898.00 26917.00 2.50 3.20 19.00 D GW-SM
26970 27000.00 1.00 a 3.00 1.7 - 3.7 30.00 I GW-SM27357.00 27374.00 3.50 4.20 17.00 I GW-SM
Desquinche rocaProgresiva
Desde Hasta Longitud Margen
30060.00 30200.00 50.00 140.00 D30430.00 30480.00 30.00 50.00 D26898.00 26917.00 2.50 19.00 D
26970 27000.00 1.00 a 3.00 30.00 I27357.00 27374.00 3.50 17.00 I
Ancho de desquinche