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SESION 2

DISEÑO DE MUROS DE CONCRETO

MG. ING. KARLO MADRID

DISEÑO DE CONCRETO

ARMADO II

MUROS DE CONTENCIÓN Y SU

FUNCIONAMIENTO

Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra

u otros materiales suelo. Por ejemplo, en la construcción de vías

férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo y

el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De

manera similar, los muros de los sótanos de edificios deben

ubicarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo

alrededor del sótano.

• (^) Para proyectar muros de sostenimiento es necesario determinar la magnitud, dirección y

punto de aplicación de las presiones que el suelo ejercerá sobre el muro.

El proyecto de los muros de contención consiste en:

• (^) a- Selección del tipo de muro y dimensiones.
• (^) b- Análisis de la estabilidad del muro frente a las fuerzas que lo solicitan.

En caso que la estructura seleccionada no sea satisfactoria, se modifican las dimensiones y

se efectúan nuevos cálculos hasta lograr la estabilidad y resistencia según las condiciones

mínimas establecidas.

• (^) c- Diseño de los elementos o partes del muro.

El análisis de la estructura contempla la determinación de las fuerzas que actúan por

encima de la base de fundación, tales como empuje de tierras, peso propio, peso de la tierra,

cargas y sobrecargas con la finalidad de estudiar la estabilidad al volcamiento,

deslizamiento, presiones de contacto suelo-muro y resistencia mínima requerida por los

elementos que conforman el muro.

TIPOS DE MURO DE CONTENCION

Para su estabilidad dependen de su propio peso

más algo de suelo que actúe detrás del muro. Se

utilizan también en alturas entre 3 a 4 metros,

y suelen tener algo de armadura de refuerzo.

LOS MUROS SEMI-GRAVEDAD

MUROS DE GRAVEDAD

Son muros con gran masa que resisten el empuje mediante su

propio peso y con el peso del suelo que se apoya en ellos; suelen

ser económicos para alturas moderadas, menores de 5 m, son

muros con dimensiones generosas, que no requieren de refuerzo.

MUROS CON CONTRAFUERTES

Los contrafuertes son uniones entre la pantalla vertical del

muro y la base. La pantalla de estos muros resiste los empujes

trabajando como losa continua apoyada en los contrafuertes, es

decir, el refuerzo principal en el muro se coloca

horizontalmente, son muros de concreto armado, económicos

para alturas mayores a 10 metros.

Estabilidad al volcamiento y

deslizamiento.

Presiones de contacto

La capacidad admisible del suelo de fundación σ adm debe ser mayor que el esfuerzo de compresión máximo o presión de contacto σ max transferido al terreno por el muro, para todas las combinaciones de carga. Para verificar la estabilidad al volcamiento y al deslizamiento un FS ≥ 1,5 para todas las combinaciones de carga, sin embargo, la Norma COVENIN-MINDUR 1756- establece que para combinaciones donde se incluya el sismo se puede tomar FS ≥ 1,4. Para estudiar la estabilidad al volcamiento, los momentos se toman respecto a la arista inferior de la zapata en el extremo de la puntera. En general dos criterios pueden ser útiles para dimensionar la base:

1. La excentricidad de la fuerza resultante, medida respecto al centro de la base, no debe exceder el sexto de ella.
2. La presión máxima de contacto muro-suelo de fundación, no debe exceder la presión admisible o capacidad de carga del suelo de fundación.

Estabilidad al volcamiento

y deslizamiento

Presiones de contacto Factor de reducción Ф

La estabilidad al volcamiento se determina por medio de la siguiente ecuación, 0, representa aproximadamente el inverso del factor de seguridad de 1, utilizado en el método de esfuerzos admisibles.

Las presiones últimas de

contacto qu no deben exceder

la capacidad de soporte última

resistente del suelo de

fundación qult.

Es un factor de seguridad que provee de cierto margen de reserva de resistencia a la sección, de manera que permite prever posibles fallas del comportamiento estructural de la pieza, del control de calidad en la fabricación, de estimaciones y uso de cargas y sobrecargas.

JUNTAS

Existen dos tipos de juntas, de construcción y de dilatación.

• La junta de construcción debe ser rugosa, con salientes y entrantes, de tal manera que se incremente la fricción en los planos en contacto, procurando garantizar la continuidad del material.
• (^) En nuestro país es práctica común colocar juntas de dilatación a intervalos de 10 m, no excediéndose de 25 m entre juntas.

EVALUACION DEL EMPUJE DE TIERRAS

Los muros son estructuras cuyo principal objetivo es el de servir de contención de terrenos naturales o de rellenos artificiales. La presión del terreno sobre el muro está fundamentalmente condicionada por la deformabilidad de éste. Para la evaluación del empuje de tierras deben tomarse en cuenta diferentes factores como la configuración y las características de deformabilidad del muro, las propiedades del relleno, las condiciones de fricción suelo-muro, de la compactación del relleno, del drenaje así como la posición del nivel freático. Las presiones laterales se evaluarán tomando en cuenta los siguientes componentes: a) Presión estática debida a cargas gravitatorias. b) Presión forzada determinada por el desplazamiento del muro contra el relleno. c) Incremento de presión dinámica originado por el efecto sísmico.

EMPUJE DE

REPOSO

EMPUJE ACTIVO

EMPUJE

INTERMEDIO