UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJALa universidad católica de Loja
ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN
Escuela de Ingeniería Civil
Muros de CONTRAFUERTE
Nombre: Mercedes A. Villa A.
Fecha: Loja, 16 de junio del 2009
CONTENIDO:
Hoja 0: Presentación
Hoja 1: Enunciado
Hoja 2: Dimensionado
Hoja 3: Comprobando la estabilidad del muro
Hoja 4: Diseño de la Pantalla
Hoja 5: Diseño del Dedo o Puntal
Hoja 6: Diseño del Talón
Hoja 7: Diseño del Contrafuerte
Hoja 8: Cálculo de las Armaduras de AnclajeHoja 9: Distribución de los Aceros en el Muro de Contrafuerte
Enunciado
Sobrecarg 1.75 Tn/m2 f= 0.6
2.4 tn/m3 f'c= 240 kg/cm2
1.75 tn/m3 fy= 4200 kg/cm2
31 º FSD= 1.5
22 tn/m2 FSV= 1.5
Realizar el diseño estructural del muro con contrafuertes, de longitud total L=10.00 m, de la figura. No considerar el empuje pasivo del relleno que se encuentra delante del muro.Factor de seguridad al volcamiento =1.50Factor de seguridad al deslizamiento = 1.50f’c = 240 kg/cm2fy = 4200 kg/cm2Se deberá incluir planillas de hierros, cantidad total de acero requerido (kg) y volumen total de hormigón simple (m3)Indicar claramente los detalles de armado a través de planos de detalle (Autocad) en formato A3 o A4.
s Hº=
s suelo=
Æ=
qadm=
PREDISEÑO:*Ingresar las dimensiones del muro (m), en las celdas con letra roja
a= 0.25
MURO: CONTRAFUERTE:s1= 2.554s2= 2.7333333
S= 3
g= 8.2
Sn= 2.7c= 1.45 d= 3.75
b= 0.3 ec= 0.3
e= 0.75
f= 5.5
Cálculo de Pesos:
factor b h L W brazo M1 5.5 0.75 3 2.4 29.7 2.75 81.68 CAH= 0.32 h''= 1
0.5 0.05 7.45 3 2.4 1.34 1.48333 1.99 CPH= 3.124 Y= 31 0.25 7.45 3 2.4 13.41 1.63 21.79 Eah= 70.28 Eph= 2.73
0.5 3.75 7.45 0.3 2.4 10.06 3.00 30.181 3.75 7.45 2.7 1.75 132 3.63 478.5
0.5 3.75 7.45 0.3 1.75 7.33 4.25 31.15193.84 645.29
Seguridad al volcamiento: Seguridad al deslizamiento:
Mv= 210.838 FSV= 3.061 193.84 FSD= 1.65Me= 645.29 1 f= 0.6 1
Eph= 0
Seguridad por capacidad de carga:
e= 0.50871 b/6= 0.9171
q max= 18.2674 1q mín= 5.22835 1
s mat
åw= åM=
åV=
DISEÑO DE LA PANTALLA:Dividir la altura de la pantalla en tres partes a su criterio, llene las celdas en rojo.
E1
Y1= 3 1 E2
Y2= 2.4 2 E3
Y3= 32E4
Cálculo de empujes:
E1= 7.999 E3= 3.809E2= 6.095 E4= 0.952
Presiones promedio en cada sección:
Sección 1= 2.381 Sección 3: 7.047Sección 2: 4.952
Cálculo de Momentos y Cortantes:
Sección M1 M2 M3 M4 M5 V1 V2 Vmáx1 1.08 1.240 1.736 1.085 1.578 3.214 3.728 3.7282 2.579 2.579 3.610 2.256 3.282 6.685 7.755 7.7553 3.211 3.669 5.137 3.211 4.670 9.513 11.036 11.036
M máx= 5.137
0.02428571 Ru= 62.1130.01821429 d= 10 cm
0.25 rec= 7 cm
0.270 t1= 0.260 d1= 19.014
0.286 t2= 0.2784 d2= 20.838
db=dmáx=
t3= 0.2932 d3= 22.3240.3
Verificación de Corte:
6.979 kg/cm2
Sección 1: Vu1= 1.961 kg/cm2
Sección 2: Vu2= 3.721 kg/cm2
Sección 3: Vu3= 4.943 kg/cm2
DETERMINACIÓN DE LA ARMADURA DE LA PANTALLA:
Sección M1 M2 M3 M4 M5
11.085 1.240 1.736 1.085 1.578
As (cm2) 1.526 1.747 2.455 1.526 2.229As mín (cm2) 6.338 6.338 6.338 6.338 6.338
22.579 2.579 3.610 2.256 3.282
As (cm2) 3.339 3.339 4.706 2.915 4.269As mín (cm2) 6.946 6.946 6.946 6.946 6.946
33.211 3.669 5.137 3.211 4.670
As (cm2) 3.886 4.453 6.288 3.886 5.701As mín (cm2) 7.441 7.441 7.441 7.441 7.441
Armadura por Temperatura:
Ash= 7.5 cm2
As ci= 2.500 cm2 As ce= 5.000 cm2
ÆVadm=
DISEÑO DEL DEDO O PUNTAL:
c= 1.45
e= 0.75
f= 5.5
8.88831.055 25.211
Vu= 40.79 Tnrec= 6 cm
d= 69 cm
Verificación de Corte: Momento en la Cara de la Pared:
Vu= 5.91 Kgf/cm2 Mu= 30.60 Tn.m
6.98 Kgf/cm2
1
Armadura por Flección:
As= 12.14 cm2 As mín= 23.00 cm2
Armadura por Temperatura:
As= 18.75 cm2 As cs= 12.50 cm2
Æ Vadm=
DISEÑO DEL TALÓN
Peso del Talón:
d= 3.75 Wt= 20.25 Tn w5= 132 Tnw4= 10.06 Tn w6= 7.33 Tn
e= 0.75Vu= 237.50 Tn P= 21.11 Tn/m2
f= 5.5 w= 13.79 Tn/m2 M1= 8.38 Tn.mMmáx= 10.05 Tn.m M2= 10.05 Tn.m
7.3219.77
25.57
Armadura por Flección:
As= 3.889 cm2 As mín= 23.00 cm2 As dis= 23.000 cm2
Armadura por Temperatura:
As= 18.750 cm2 As t= 6.250 cm2
DISEÑO DEL CONTRAFUERTE:
63.126E4= 0.95
d1= 3.3450 m3 d2= 2.4410 m
d1 E3= 3.81 d3= 1.3561 m1.52
2.4d2 E2= 6.09
2.74
2
d3 q E1= 8.003.750
Momento Flector:
Sección P h F S*F Y M1 3.81 3 7.142 21.427 1.2 25.712 6.09 2.4 19.03 57.081 2.04 116.633 8.00 2 33.12 99.362 2.73 271.17
Diseño a Flección:
Sección b (cm) d (cm) d-rec (cm) As As mín As dis (cm2)1 152.03 135.6086 128.609 5.328 42.86954 42.872 273.65 244.0955 237.10 13.127 79.03 79.033 375.00 334.5013 327.50 22.124 109.17 109.17
q=
Armadura de Anclaje Horizontal, entre la pantalla y los contrafuertes
Av= 0.92 cm2
Av= 1.91 cm2
Av= 2.72 cm2
As req= 2.72 cm2
Armadura de Anclaje Vertical entre la Cimentación y el Contrafuerte
R= 40.21 Tn
Asf1= 10.64 cm2
R2= 20.11 Tn
Asf2= 5.32 cm2
Distribución de los acerosDistribución de Aceros en la Pantalla
Sección As máx As var # de var espac distribución1 6.338 16 2.01 3 332 6.946 16 2.01 3 333 7.441 16 2.01 4 25
As ci 2.500 10 0.79 3 33As ce 5.000 12 1.13 4 25
Distribución de Aceros en el DedoAs As var # de var espac distribución
23.00 25 4.91 5 2112.50 18 2.54 5 20
Distribución de Aceros en el TalónAs As var # de var espac distribución
23.00 25 4.91 5 216.25 14 1.54 4 25
Distribución de Aceros en el ContrafuerteAs As var # de var espac distribución
42.87 25 4.91 9 3436.16 25 4.91 7 4130.14 25 4.91 6 49
Distribución de Aceros de AnclajeAs As var # de var espac distribución
2.72 10 0.79 3 2910.64 10 0.79 14 155.32 10 0.79 7 30
Æ var (mm)1 Æ 16 @ 331 Æ 16 @ 251 Æ 16 @ 201 Æ 10 @ 331 Æ 12 @ 25
Æ var (mm)1 Æ 25 @ 201 Æ 18 @ 20
Æ var (mm)1 Æ 25 @ 201 Æ 14 @ 25
Æ var (mm)1 Æ 25 @ 351 Æ 25 @ 401 Æ 25 @ 50
Æ var (mm)1 Æ 25 @ 302 Æ 25 @ 121 Æ 18 @ 23