Imprimir muro de contenc ion con contrafuerte

UNIVERSIDADALASPERUANAS
FACULTAD DE INGENIERÍAS YARQUITECTURA
ESCUELAPROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CONCRETOARMADOI
ING. BEJARANO DOLORIER, JORGE
1
CONTENIDO
CONTENIDO ..........................................................................................................................1
SISTEMADE RETENCIÓN DE TIERRAS
INTRODUCCIÓN...........................................................................................................................................................2
Muros de contención y su funcionamiento
MARCO TEORICO ......................................................................................................................................................3
CLASIFICACION: ........................................................................................................................................................4
CARACTERISTICAS GENERALES ..................................................................................... 4
I.-APLICACIONES........................................................................................................................................................5
DISEÑO DE MURO DE CONTENCIÓN CON CONTRAFUERTE
1.- CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO....................................................................................................6
2.- DISEÑO DE LAPANTALLA ...........................................................................................................................6
3.- DISEÑO DE LOS CONTRAFUERTES.......................................................................................................7
3.1. POR FLEXIÓN
3.2. POR FUERZA CORTANTE (REFUERZO HOTRIZONTAL)
3.3. POR TRACCIÓN A LA PANTALLA AL CONTRAFUERTE (REFUERZO
HORIZONTAL)
3.4. POR TRACCIÓN DE ZAPATAS AL CONTRAFUERTE (REFUERZO HORIZONTAL)
4. DISEÑO DE LAS ZAPATAS .............................................................................................................................8
4.1. ZAPATA ANTERIOR
4.2. ZAPATA POSTERIOR
DISEÑO: IDENTIFICAR ............................................................................................................................................8
DISEÑO: DATOS MINIMOS ACONSIDERAR PARAEL DISEÑO.................................................9
SOLUCIÓN CON CONTRAFUERTE: ...........................................................................................................13
DISEÑO :PREDIMENSIONAMIENTO > 6-7 M
PROFUNDIDAD DE FUNDACCIÓN: Df.............................................................................. 18
ESTABIIDAD .............................................................................................................................................................19
ANÁLISIS
4. FALLAS COMUNES EN MUROS DE CONTECIÓN
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. ...........................................................................................21
BIBLIOGRAFÍA
ANEXOS. ...............................................................................................................................................................22-24

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SISTEMA DE RETENCIÓN DE TIERRAS
INTRODUCCIÓN
Los muros de contención tienen como finalidad resistir las presiones laterales ó
empuje producido por el material retenido detrás de ellos, su estabilidad la deben
fundamentalmente al peso propio y al peso del material que está sobre su
fundación. Los muros de contención se comportan básicamente como voladizos
empotrados en su base
Designamos con el nombre de empuje, las acciones producidas por las masas que
se consideran desprovistas de cohesión, como arenas, gravas, cemento, trigo, etc.
En general los empujes son producidos por terrenos naturales, rellenos artificiales
o materiales almacenados.
Los muros con contrafuertes representan una evolución de los muros en voladizo,
ya que al aumentar la altura del muro aumenta el espesor de la pantalla, este
aumento de espesor es sustituido por los contrafuertes; la solución conlleva un
armado, encofrado y vaciado más complejo.
Muros de contención y su funcionamiento
Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros
materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman
sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una
excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad,
utilización de la estructura o economía.
CLASIFICACIÓN DE
SISTEMA DE RETENCIÓN
DE TIERRAS
SISTEMAS DE
ESTABILIZACIÓN EXTERNA
SISTEMAS DE
ESTABILIZACIÓN INTERNA
MUROS
“IN-SITU”
MUROS DE
GRAVEDAD
SUELOS
REFORZADOS
REFUREZO
“IN-SITU”
GAVIONES
DE
CONTRAFUERTE
CONCRETO MAMPOSTERÍA

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El proyecto de los muros de contención consiste en:
• Selección del tipo de muro y dimensiones.
• 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.
• Diseño de los elementos o partes del muro.
MARCO TEORICO
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.
En las figuras se muestra una vista parcial de un muro con contrafuertes, tanto la
pantalla como los contrafuertes están conectados a la losa de fundación. Los
contrafuertes se pueden colocar en la cara interior de la pantalla en contacto con
la tierra o en la cara exterior donde estéticamente no es muy conveniente.
Los muros con contrafuertes representan una evolución de los muros en voladizo,
ya que al aumentar la altura del muro aumenta el espesor de la pantalla, este
aumento de espesor es sustituido por los contrafuertes; la solución conlleva un
armado, encofrado y vaciado más complejo.
Se puede decir que son variantes de los muros en L o en Mensula en los que el
ancho del muro se refuerza a determinados intervalos similares a los muros en
voladizo. Sin embargo, a intervalos regulares éstos tienen losas delgadas de
concreto conocidas como contrafuertes que conectan entre sí el muro con la losa
de la base. El propósito de los contrafuertes es reducir la fuerza cortante y los
momentos flexionantes.

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CLASIFICACION:
1.1 MUROS CONTRAFUERTES EN EL INTRASLADOS: Consiste en aligerar un
muro de gravedad, suprimiendo en las zonas que colaboran muy poco en el
efecto estabilizador.
1.2 MUROS CONTRAFUERTES EN EL TRASDOS: Su idea es igual a la del
muro con contrafuerte en el intrasdos, pero en este caso los contrafuertes son
interiores, es decirr, no se ven.
CARACTERISTICAS GENERALES
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 hormigón armado, económicos para alturas
mayores a 10 metros. Los muros con contrafuertes representan una evolución de
los muros en cantilíver, ya que al aumentar la altura del muro, aumenta el espesor
de la pantalla, este aumento de espesor es sustituido por los contrafuertes; la
solución conlleva un armado, encofrado y vaciado más complejo.

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Los contrafuertes ubicados en la parte interior del muro, conectando la pantalla
con el dedo soportan grandes tracciones, y los que se colocan en la parte exterior
del muro, soportan una fuerte compresión.
I.-APLICACIONES

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DISEÑO DE MURO DE CONTENCIÓN CON CONTRAFUERTE
1.- CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO
Recomendaciones:
• Contrafuerte: espaciamiento : h/3 a 2h/3
Espesor ≥ 20 cm según yamashiro : L=2.5 m relleno de suelo
L=3 m silo de granos
• Pantalla: espesor ≥ 20 cm (código peruano)
≥ 30 cm (código japonés)
• Zapata: espesor ≥ 40 cm; la base de la zapata B1 y B2, se dimensionan
en forma igual que el muro e voladizo.
2.- DISEÑO DE LA PANTALLA
La pantalla es una losa apoyada en los contrafuertes y en la zapata;
generalmente el borde superior no tiene apoyo. Sin embargo la pantalla
puede ser diseñada como una losa continua apoyada en los contrafuertes sin
considerar la influencia de la zapata como apoyo.
Es razonable considerar los siguientes valores aproximados de los momentos:
+M = pL2/16 –M = pL2/12
Dónde: p = presión del relleno al nivel considerado.
L = distancia entre ejes de los contrafuertes.
Como las presiones varían a lo alto de la pantalla, el diseño se realiza por franjas
horizontales con el valor mayor de p en cada franja como carga uniformemente
repartida. Para las franjas inferiores el apoyo proporcionado por la losa de la
zapata contribuye a una disminución de los mementos actuantes, esto puede
tomarse en cuenta considerando como presión máxima la que corresponde a un
nivel situado a 3/8 de la distancia entre ejes de los contrafuertes contados a
partir de a base de la pantalla.
Refuerzo vertical equivalente a tabla estocado
• Considerando la influencia de la zapata como apoyo.

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- M = 0.03Ƴs ka h2p L +M = (-) M /4
• Debe verificarse el esfuerzo mínimo (ref. temperatura).
3.- DISEÑO DE LOS CONTRAFUERTES
3.1. POR FLEXIÓN Los contrafuertes son vigas en voladizo empotradas en la
losa de la cimentación, sirven de apoyo a la pantalla, por consiguiente resisten
toda la presión del relleno en un ancho igual a la distancia entre ejes de los
contrafuertes.
𝑀𝑢 = ( 𝑇𝑢 𝐶𝑂𝑆𝜃) 𝑗𝑑 = ( 𝑇𝑢 𝐶𝑂𝑆𝜃)(𝑑 −
𝑡𝑝
2
)
𝑇𝑢 =
𝑀𝑢
( 𝐶𝑂𝑆𝜃) (𝑑 −
𝑡𝑝
2
)
𝐴𝑠 =
𝑇𝑢
∅𝐹𝑦
∅ = 0.9 𝑑𝑖𝑠𝑒ñ𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑓𝑙𝑒𝑥𝑖ó𝑛
𝐴𝑠 =
𝑀𝑢
∅𝐹𝑦( 𝐶𝑂𝑆𝜃) (𝑑 −
𝑡𝑝
2
)
3.2. POR FUERZA CORTANTE (REFUERZO HOTRIZONTAL)
La fuerza cortante de diseño para la sección en estudio será:
𝑉𝑢1 = 𝑉𝑢𝑖 − 𝑇𝑢𝑖 𝑠𝑒𝑛𝜃 (𝑠𝑒𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑣𝑎𝑟𝑎𝑏𝑙𝑒)
𝑉𝑢1 = 𝑉𝑢𝑖 −
𝑀𝑢
( 𝑡𝑎𝑛𝜃)(𝑑 −
𝑡𝑝
2
)
𝑉𝑢 = ∅𝑉𝑐 + ∅𝑉𝑠
𝑉𝑛 = 𝑉𝑐 + 𝑉𝑠
𝑉𝑠 =
𝑉𝑢
∅
− 𝑉𝑐
𝑠 =
𝐴𝑣 𝑑 𝐹𝑦
𝑉𝑠
Dónde: ø=0.75
𝑉𝑐 = 0.53√𝑓′ 𝑐𝑏 𝑑
3.3. POR TRACCIÓN A LA PANTALLA AL CONTRAFUERTE (REFUERZO
HORIZONTAL)

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𝑇𝑢 = 1.6 𝑃𝐿
𝐴𝑠 =
𝑇𝑢
∅𝐹𝑌
; ∅ = 0.9
Como refuerzo horizontal se considera el mayor de (b) y (c)
3.4. POR TRACCIÓN DE ZAPATAS AL CONTRAFUERTE (REFUERZO
HORIZONTAL)
𝑇𝑢 = 𝑊𝑢 𝐿
Dónde: Wu = carga último en la zapata posterior
4. DISEÑO DE LAS ZAPATAS
4.1. ZAPATA ANTERIOR
Igual que la correspondiente n un voladizo
4.2. ZAPATA POSTERIOR
Se analiza y diseña en forma similar a la pantalla, es una losa que se apoya e los
contrafuertes.
Pueden usarse los mismos coeficientes indicados para a pantalla para la
determinación de los momentos positivos y negativos.
S/c* 1.6 Ws * 1.2 Wpp * 1.2 q2 * 1.2 qs * 1.2
DISEÑO: IDENTIFICAR

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DISEÑO: DATOS MINIMOS A CONSIDERAR PARA EL DISEÑO
INPECCIONVISUAL DEL LUGAR
 TOPOGRAFIA
 DATOS EMS
 DRENAJE

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 TOPOGRAFIA
 INPECCIONVISUAL DEL LUGAR
 DATOS EMS

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SOLUCIÓN CON CONTRAFUERTE:
Es un sistema muy similar al anterior, sólo que se realiza mediante apeos
puntuales en los puntos más deficitarios o periódicamente a lo largo de una zona
afectada.
Esta solución mediante un apeo de macizo es poco frecuente para apeos
provisionales y es uno de los pocos ejemplos de este tipo de apeos que podemos
encontrar para patologías en muros.
DISEÑO :PREDIMENSIONAMIENTO > 6-7 M

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DISEÑO :
1. La Teoría de Placas
2. Métodos aproximados

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TABLA 14.6 FACTORES DE SEGURIDAD MINIMOS EN LAS CARGAS PARA
EL DISEÑO SUPONIENDO ESTADO LIMITE ÚLTIMO
Carga muerta dbida al peso del muro 1.0
Carga muerta dbida al peso del suelo 1.0
sobrecarga 1.5
Carga sísmica 1.0
Carga de agua 1.0
Peso unitario 1.0
Angulo de fricción en la base 1.2
Resistencia al cortante drenada c' - ' 1.2
Resistencia al corte no drenada c' - 2.0
Permeabilidad del suelo 1.0
Permeabilidad del filtros y drenajes 10.0
Resistencia a la compresión de la roca 2.0
Peso unitario del agua 1.0
Pesos unitarios estructura(concreto, acero, etc.) 1.0
Resistencia de la estructura
Carga
Factor de seguridad mínimo
recomendado (Mayoración)
Los indicados en la normas de diseño
para cada tipo de estructura

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PROFUNDIDAD DE FUNDACCIÓN: Df
AASTHO 96:
Suelos Solidos, sanos y seguros Df ≥ 60 cm (2 pies)
Otros casos y suelos inclinados Df≥ 120 cm (4 pies)
Fundar a mayores profundidades donde los estratos de suelo tengan capacidad de
soporte adecuada, evitando arcillas expansivas y suelos licuables.

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ESTABILIDAD
El análisis de la estructura contempla la determinación de las fuerzas que actúan
por encima de la base de fundación, tales como empuje de tierra, peso propio,
peso de la tierra de relleno, cargas y sobrecargas con la finalidad de estudiar la
estabilidad al volcamiento y deslizamiento, así como el valor de las presiones de
contacto.
Para garantizar la estabilidad se debe verificar:

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 Seguridad al volcamiento
 Seguridad al deslizamiento
 Presiones de contacto
 Seguridad adecuada de los elementos que conforman el muro (muro y
momento)
 Estabilidad global
Si no se cumple con la estabilidad al deslizamiento, debe modificarse el proyecto
del muro, para ello hay varias alternativas:
1. Colocar dentellón o diente que se incruste en el suelo, de tal manera que la
fricción suelo–muro cambie en parte por fricción suelo-suelo, generando
empuje pasivo frente al dentellón.
2. Aumentar el tamaño de la base, para de esta manera incrementar el peso
del muro y la fricción suelo de fundación–muro.
ANÁLISIS
Casos de Carga
1.1. Empuje de Tierra + Sobrecarga
2.2. Empuje de Tierra + Sismo
- Verificar Estabilidad
- Diseñar
4. FALLAS COMUNES EN MUROS DE CONTECIÓN
Las fallas comunes que pueden presentarse en los muros de retención se ilustran
en las siguientes esquemas:

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CONCLUSIONES
 Los muros con contrafuertes representan una evolución de los muros en
voladizo.
 la solución conlleva un armado, encofrado y vaciado más complejo.
 El redimensionamiento de los muros se hace en función de una altura H
,podemos proponer dimensiones razonables según la experiencia, para
luego veriicar
RECOMENDACIONES
 En caso de no cumplir con la estabilidad al volcamiento y/o con las
presiones de contacto, se debe redimensionar el muro, aumentando el
tamaño de la base.
 Para la evaluación del empuje de tierras deben tomarse en cuenta
diferentes factores como:
o La configuración y las características de deformabilidad del muro
o Las propiedades del relleno
o Las condiciones de fricción suelo-muro
o De la compactación del relleno,
o Del drenaje así como la posición del nivel freático.
BIBLIOGRAFÍA
 FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL (MATERIA: CÁLCULO
ESTRUCTURAL)…..pdf
 INSTITUTO DE LA CONSTRUCCION Y GERENCIA (ICG) CONCRETO
ARMADO - ROBERTO MORALES MORLES.
 CRESPO V., CARLOS; MECÁNICA DE SUELOS Y CIMENTACIONES, 4
EDICIÓN, EDITORIAL LIMUSA, S.A., MÉXICO, D.F., 1990.
 FRATELLI, MARIA G.; SUELOS, FUNDACIONES Y MUROS, CARACAS,
VENEZUELA.

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ANEXO

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