DISEÑO

1. I. CARÁCTERISTICAS DE LOS MATERIALES:
MATERIAL DE RELLENO:
1900 Kg./m3.
MATERIALES DEL MURO:
Resistencia a la Compresión Concreto (F´c): 140 Kg./cm2
Limite de Fluencia del acero (Fy): 4200 Kg./cm2
2300 Kg./m3.
SUELO DE FUNDACIÓN:
10.08 Kg./cm2 (Capacidad Admisible mas critica por altura de Muro. Fuente : Geología- Geotecnia)
II. CARÁCTERISTICAS GEOMÉTRICAS DEL MURO:
Altura Total del Muro (H): 3.50 m.
2.95 m.
0.55 m. OK!
0.5 m. OK! VERIFICAR! 0.5625 0.75
0.65 m. OK!
1.10 m. OK! OK!
2.25 m. OK! OK! 1.4 2.45
0.51 m. OK!
0.30 m.
3.20 m.
2.65 m.
0.30 m.
III. CÁLCULO DEL EMPUJE ACTIVO DE TIERRAS
COEFICIENTE DE EMPUJE LATERAL DE TIERRAS AASHTO LRFD (3.11.5.3) NO BORRAR
30 º 0.52
84.29 º 1.47
29 º 0.51
0 º 0.00
5.71 º 0.10
K a = 0.3434954
PRESIÓN LATERAL EN LA BASE DE LA ZAPATA, DISTRIBUCIÓN TRIANGULAR:
2088.452 kg/m2.
RESULTANTE DE LA PRESIÓN LATERAL DE TIERRAS ACTIVA:
3341.5232 kg/m.
COMPONENTES HORIZONTAL Y VERTICAL DE LA PRESIÓN LATERAL DE TIERRA ACTIVA:
2922.562
1620.003
IV. CÁLCULO DEL EMPUJE ACTIVO DINÁMICO:
ANÁLISIS PSEUDO - DINAMICO (Mononobe - Okabe):
Realizaremos un cálculo de las fuerzas sismicas del suelo que actuarian sobre el muro utilizando la aceleración sismica de acuerdo a la zona de estudio:
0.120 g
Donde:
0.06 g Coeficiente Sísmico Horizontal
0.030 g Coeficiente Sísmico Vertical
3.5396 º
Angulo del talud del relleno con la horizontal (b):
Angulo del respaldo del muro con la vertical (a):
Longitud Talud Posterior:
Esfuerzo Ultimo del Suelo
MURO DE CONTENCIÓN DE CONCRETO CICLÓPEO ( H= 3.50 m)
Peso Vol. del material de Relleno (γRell.):
Densidad del Concreto
Capacidad Admisible: 4.20, 55.85 kg/cm2
Sección Diseño: M-3.50-CC
Diseño Vial
Ancho de Sección en Talud (t1):
Altura de Muro a nivel de Rasante :
Altura Total de Relleno (Hr):
Angulo de Fricción Interna de Relleno (ø):
Angulo del respaldo del muro con la horizontal (q):
Angulo de Fricción entre el relleno y el muro (d):
Altura de Pantalla con Relleno (Hpr):
Ancho de cuerpo en la Base (B3):
Ancho de la Zapata (B):
Altura de Pantalla (HP):
Altura de Zapata (HZ):
Ancho de Punta (B2):
Ancho de Talón (B5):
:
)
( c

H
B
H 7
.
0
4
.
0 

3
/
2
4
/ B
B
B 

10
/
3 H
B 
10
/
H
Hz 
25
.
0
1
t

A
A
kh .
50
.
0
 
kh

kv
:kv
:
kh
:
kv

q








kv
kh
1
arctan
q

 r
EH xH
xP
EH 50
.
0

 )
cos(d
EHx
EHh
kh
kv .
50
.
0


 )
(d
EHxsen
EHV
:
)
( S


 r
rell
a
EH xH
x
K
P 
Página 1

2. COEFICIENTE DE EMPUJE LATERAL DINÁMICO DE TIERRAS (Kae):
Donde:
0.874
0.776
0.489
0.39
EMPUJE ACTIVO DINÁMICO:
3680.1024 Kg/m.
INCREMENTO DINÁMICO DEL EMPUJE ACTIVO DE LA TIERRA:
757.5404 Kg/m.
V. CÁLCULO DE LA PRESIÓN LATERAL DE TIERRA DEBIDO A LA SOBRECARGA VIVA:
CÁLCULO DE LA ALTURA EQUIVALENTE DE TIERRAS: AASHTO LRFD (1.3.11.6.4-2).
Altura de suelo equivalente por sobrecarga vehicular, en muros de sostenimiento paralelo al trafico:
3.50 m.
1.5 1.5
3 1.05 0.975 m.
> 6 0.6
PRESIÓN LATERAL EQUIVALENTE DE TIERRA DEBIDO A LA SOBRECARGA VIVA:
636.32522 Kg/m2.
RESULTANTE DE LA PRESIÓN LATERAL EQUIVALENTE DE TIERRA DEBIDO A LA SOBRECARGA VIVA:
2036.240705 Kg/m.
VI. CÁLCULO DE LA PRESIÓN VERTICAL DE TIERRA DEBIDO A LA SOBRECARGA VIVA:
PRESIÓN VERTICAL DEBIDO A LA SOBRECARGA VIVA:
1852.5 kg./m2
RESULTANTE DE LA PRESIÓN VERTICAL DEBIDO A LA SOBRECARGA VIVA:
1204.125 Kg/m.
VII. CÁLCULO DE LAS FUERZAS ESTABILIZADORAS Y DESESTABILIZADORAS:
FUERZAS ESTABILIZADORAS:
CARGAS Vi (Ton./m2) Di (m.) X Mu (Ton.-m.)
DC Peso del muro 8.308175 1.083 8.996986667
EV Peso del relleno 4.758075 1.854 m. 8.82147105
Presión por Sobrecarga Viva 1.204125 1.925 2.317940625
FUERZAS DESESTABILIZADORAS
Hi (Ton./m2) Di (m.) (Y) Mu (Ton.-m.)
2.923 1.067 3.117866667
0.758 2.133 1.617066667
Fuerza Sismica del Muro
0.4984905 1.307 0.6515
Fuerza Sismica del Relleno
0.2854845 1.951 0.556967531
Empuje por Sobrecarga Viva
2.036 1.600 3.2576
CARGAS
Componente Horizontal del Empuje
Empuje Lateral por Sismo
:kv
 
2
2
/
1
)
1
( P
Nx
M
Kae



Kae
 
2
2
/
1
)
1
( P
Nx
M
Kae

 


 )
(
2
q
a

Cos
M



 )
cos(
.
cos
.
cos 2
d
q
a
a
q
N
  






 )
cos(
)
cos(
.
/
)
(
( a
b
q
d
a
b
q

d
 sen
sen
P



 h
d EH
E
EQ
.)
(m
heq
.)
(m
H

 r
LSh
h xH
P
LS
h
EH
EQ

h
LS
spp
F
srell
F

.)
(m
heq

.)
(m
H

 eq
rell
LSV xh
P 

 5
xB
P
LS Lv
v


 ae
v
r
rell
d xK
K
x
xH
x
E )
1
(
50
.
0
2


 eq
rell
a
LSh xh
x
K
P 
v
LS
Página 2

3. VIII. CÁLCULO DE LAS FUERZAS ESTABILIZADORAS MAYORADAS:
COMBINACIONES DE CARGA Y FACTORES DE CARGA POR RESISTENCIA Y SERVICIO:
DC EH EV LL LS EQ
Resistencia I 1.2500 1.5000 1.3500 1.7500 1.7500 1.0000
Resistencia I-a 0.9000 0.9000 1.0000 1.7500 1.7500 1.0000
Servicio I 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000 1.0000
Evento Extremo I 1.2500 1.5000 1.3500 0.5000 0.5000 1.0000
Evento Extremo I-a 0.9000 0.9000 1.0000 0.5000 0.5000 1.0000
FUERZAS ESTABILIZADORAS MAYORADAS:
Cargas Estabilizadoras (Ton./m)
Notations DC EV LS TOTAL
Vi 8.308 4.758 1.204 (Ton./m.)
Resistencia I 10.3900 6.4200 2.1100 18.9200
Resistencia I-a 7.4800 4.7600 2.1100 14.3500
Servicio I 8.3100 4.7600 1.2000 14.2700
Evento Extremo I 10.3900 6.4200 0.6000 17.4100
Evento Extremo I-a 7.4800 4.7600 0.6000 12.8400
Momentos Estabilizantes (Ton.-m/m)
Notations DC EV LS (Ton./m.)
MVi 8.9970 8.8215 2.3179 TOTAL
Resistencia I 11.2500 11.9100 4.0600 27.2200
Resistencia I-a 8.1000 8.8200 4.0600 20.9800
Servicio I 9.0000 8.8200 2.3200 20.1400
Evento Extremo I 11.2500 11.9100 1.1600 24.3200
Evento Extremo I-a 8.1000 8.8200 1.1600 18.0800
IX. CÁLCULO DE LAS FUERZAS DESESTABILIZADORAS MAYORADAS:
Cargas Desestabilizadoras (Ton./m)
Notations EH EQ EQ
EQ LS TOTAL
Vh 2.923 0.758 0.498 0.285 2.036 (Ton./m.)
Resistencia I 4.38 0 0 0 3.56 7.94
Resistencia I-a 2.63 0 0 0 3.56 6.19
Servicio I 2.92 0 0 0 2.04 4.96
Evento Extremo I 4.38 0.758 0.4984905 0.2854845 1.02 6.9420
Evento Extremo I-a 2.63 0.758 0.4984905 0.2854845 1.02 5.1920
Momento Desestabilizadores (Ton.-m/m)
Notations EH eq
EQ EQ LS TOTAL
MVh 3.118 1.617 0.652 0.557 3.258 (Ton./m.)
Resistencia I 4.68 0 0 0 5.7 10.38
Resistencia I-a 2.81 0 0 0 5.7 8.51
Servicio I 3.12 0 0 0 3.26 6.38
Evento Extremo I 4.68 1.617066667 0.6515 0.556967531 1.63 9.1355
Evento Extremo I-a 2.81 1.617066667 0.6515 0.556967531 1.63 7.2655
X. CRITERIOS DE ESTABILIDAD:
X.1 EXCENTRICIDAD: AASHTO LRFD (11.6.3.3)
VESTABILIZANTE VDESESTABILIZANTE MESTABILIZANTE MDESESTABILIZANTE
Notations VL (Ton.) HL (Ton.) MV (Ton.-m.) MH (Ton.-m.) Xo e (m.) emax
1 2 3 4 (3-4)/1 B/2-Xo B/4
Resistencia I 18.9200 7.9400 27.2200 10.3800 0.890 0.235 0.5625 OK
Resistencia I-a 14.3500 6.1900 20.9800 8.5100 0.869 0.256 0.5625 OK
Servicio I 14.2700 4.9600 20.1400 6.3800 0.964 0.161 0.5625 OK
Evento Extremo I 17.4100 6.9420 24.3200 9.1355 0.872 0.253 0.750 OK
Evento Extremo I-a 12.8400 5.1920 18.0800 7.2655 0.842 0.283 0.750 OK
Factores de Carga
Combinaciones de
Carga
%
100
)
(
% x
e
e
e
Máx
Máx 

v
LS
v
LS
h
EH EQ
 spp
F srell
F h
LS
h
EH EQ
 spp
F srell
F h
LS
Página 3

4. X.2 DESLIZAMIENTO: AASHTO LRFD (11.6.3.6.10.6.33)
S R E
1 0.8 1
Carga
Carga Estabilizante Coef. Fricción Desestabilizante
Fr (Ton.) u Pp Fr Øs ØsFr HL
1 2 2' 2*1+2' 3 3*2*1 4
Resistencia I 18.9200 0.5543 0.00 10.4875 0.8000 8.3900 7.9400 OK
Resistencia I-a 14.3500 0.5543 0.00 7.9543 0.8000 6.3600 6.1900 OK
Servicio I 14.2700 0.5543 0.00 7.9100 1.0000 7.9100 4.9600 OK
Evento Extremo I 17.4100 0.5543 0.00 9.6505 1.0000 9.6500 6.9420 OK
Evento Extremo I-a 12.8400 0.5543 0.00 7.1173 1.0000 7.1200 5.1920 OK
X.3 PRESIONES: AASHTO LRFD (11.6.3.2)
Excentricidad Excentric. Máx
Presión Máx (Ton./m2)
Presión Min.
(Ton./m2)
Resistencia I 0.235 0.375 13.67703704 3.140740741 OK
Resistencia I-a 0.256 0.375 10.73185185 2.023703704 OK
Servicio I 0.161 0.375 9.060740741 3.623703704 OK
Evento Extremo I 0.253 0.375 12.9547072 2.520848358 OK
Evento Extremo I-a 0.283 0.375 10.00952201 1.403811321 OK
XI.- VERIFICACION DEL CONCRETO POR CORTANTE
FUERZA CORTANTE RESISTENTE:
Hp= 2.95 m 68981.49 Kg
b= 100 cm
d= 110 cm
FUERZA CORTANTE ACTUANTE:
qS/C= 1852.50 Kg./m2 4716.97 Kg OK!!
%
100
)
(
% x
F
H
F
r
S
L
r
S

 









B
e
B
F x
e
Min
6
1









B
e
B
F x
e
Máx
6
1

6
/
B
6
B
eX 
)
(d
Tan
u 
S


 d
b
c
F
VC .
.
´
53
.
0


 xh
xq
k
xh
xk
T c
s
a
a
)
/
(
2
2

Página 4