Analisis teorico muro de pantalla

CONSTRUCION IV 1/44 Muros pantalla
Muros Pantalla

Muros Pantalla
• Muros pantalla
– Ejecución de muros pantalla:
• Tablestacados. Entibaciones. Muros de H.A.
• Perforación con lodos
• Muro libre en cabeza:
– Análisis de la estabilidad. Método de Blum.
– Leyes de esfuerzo
• Muro anclado en cabeza:
– Análisis de la estabilidad.
– Empujes en el trasdós. Influencia de la rigidez y movimiento del muro
• Apoyos provisionales: tipos y ejecución
• Muros con múltiples apoyos:
– Influencia del proceso constructivo
– Movilización del empuje pasivo en las bermas
– Detalles constructivos

Muros pantalla
• Utilización de muros pantalla

Muros pantalla

Muros pantalla
• Tablestacados

Muros pantalla
• Tablestacados
Comportamiento mecánico

Muros pantalla
• Tablestacados

Muros pantalla
• Esquema construcción muro pantalla de hormigón armado

Muros pantalla
• Fases de ejecución: excavación

Muros pantalla
• Fases de ejecución
– Hormigonado

Muros pantalla
• Fases de ejecución
– Excavacion del batache
– Colocación de la ferralla
– Hormigonado
– Descabezado y construcción de la viga de atado
• La viga de atado o coronación desempeña las siguientes funciones
– Arriostrar horizontalmente todas las cabezas de los muros
EVITAR EL FALLO AISLADO DE UN ELEMENTO DE PANTALLA
– Repartir el esfuerzo vertical
EVITAR EL FALLO DE AISLADO DE UN ELEMENTO DE PANTALLA
FRENTE A CARGAS VERTICALES

Muros pantalla
• Equilibrio de pantallas libres en cabeza

Muros pantalla
– La estabilidad de la pantalla se determina estableciendo el equilibrio
de momentos en el punto C
– Las tensiones en el trasdós se deben al empuje activo y las
sobrecargas.
– Las tensiones en intrados de la clava se deben al empuje pasivo
– Para que exista equilibrio de fuerzas debe considerarse el pasivo en el
trasdós y el activo en el intradós bajo el punto C. Se tiene en cuenta
mediante una clava adicional de 0.2h y una reacción R1
dz)z(Rdz)z(
h
0
hi1
hH
0
ht ∫∫ σ=+σ
+
dzz)z()z(M
zdz)z()z(M
h
0
hie
hH
0
htv
∫
∫
σ=
σ=
+

Muros pantalla
– Si el terreno es uniforme tendremos
el resultado es independiente de si mayoramos el activo o
minoramos el pasivo
– El punto de cortante nulo se encuentra a una profundidad “y”
dónde se verifica que:
0dz)z(dz)z(
y
0
hi
yH
0
ht =σ−σ ∫∫
+
3
a
3
sp
3
a
3
as
3
p
3
as
c/
Hh
c
c
Hh
λ−λ
λ
=
λ−λ
λ
=
ap
a
Hh
λ−λ
λ
=

Muros pantalla
– Se dispone una sobre-clava del 20%
– Otros autores aconsejan aplicar la sobreclava desde el punto
de cortante nulo:
– El segundo método da clavas algo inferiores
3
as
3
p
3
as
T
c
c
H2,1h
λ−λ
λ
×=
















λ−λ
λ
−
λ−λ
λ
×+
λ−λ
λ
=
ap
a
3
as
3
p
3
as
ap
a
T
c
c
2,1Hh

Muros pantalla
– Para el rango usual de φ se tiene h/H=1,00 a 1,20
Clava
0
1
2
3
20 25 30 35 40
φ
h/H

Muros pantalla
– Con el segundo método se obtiene un resultado algo menor
Clava
0
1
2
3
20 25 30 35 40
φ
h/H

Muros pantalla
• Equilibrio de pantallas con un apoyo

Muros pantalla
– Para determinar las condiciones de equilibrio se deben plantear las
ecuaciones de equilibrio de fuerzas y momentos:
– Las incógnitas son R1,T y h
– En el caso de terreno homogéneo tendremos
– Tenemos 2 ecuaciones y 3 incógnitas
Tdz)z(Rdz)z(
)'hh(Tdzz)z(zdz)z(
h
0
hi
hH
0
1ht
h
0
hi
hH
0
ht
+σ=+σ
++σ=σ
∫∫
∫∫
+
+
( )
( ) Th
2
1
RhH
2
1
)'hh(Th
6
1
hH
6
1
2
p1
2
a
3
p
3
a
+γλ=++γλ
++γλ=+γλ

Muros pantalla
– Método del extremo libre:
• Se toman momentos desde el anclaje y se supone R1=0
– El esfuerzo en el anclaje se obtiene como diferencia entre el activo
y el pasivo:
( ) 



+γλ=



+−+γλ h
3
2
'hh
2
1
'hH
2
1
h
3
2
hH
2
1 2
p
2
a
( ) 2
p
2
a h
2
1
hH
2
1
T γλ−+γλ=

Muros pantalla
– Resultados método del extremo libre:
Clava
0,000
0,500
1,000
20 25 30 35 40
φ
h/H
0,05
0,10
0.15
0,20
0,25
0,30
h’/H

Muros pantalla
– Resultados método del extremo libre:
h’/H
Esfuerzo en el anclaje
0,250
0,750
1,250
20 25 30 35 40
φ
T/(½H
2
)
0,05
0,10
0.15
0,20
0,25
0,30

Muros pantalla
– Método del extremo empotrado
• La condición suplementaria que se impone es que la pantalla
este empotrada en el terreno
• Para que se cumpla esta condición se debe considerar la
deformación de la pantalla y determinar a que profundidad se
encuentra el punto con giro y desplazamiento nulos mediante
la solución de:
∫
+
−
=
hH
'hH
0zdz)z(M
Tdz)z(Rdz)z(
)'hh(Tdzz)z(zdz)z(
h
0
hi
hH
0
1ht
h
0
hi
hH
0
ht
+σ=+σ
++σ=σ
∫∫
∫∫
+
+

Muros pantalla
– La practica habitual también consiste en incrementar la
clava un 20%

Muros pantalla
• Ejemplo: Construcción linea 3 de metro (BCN)
– Fases de ejecución

Muros pantalla
– Armado

Muros pantalla
– Armado bóveda y contra-bóveda

Muros pantalla
• Ejemplo: Aparcamiento mercado Barceloneta
– Secciones

Muros pantalla
• Ejemplo:
Aparcamiento
mercado Barceloneta
– Secciones

Muros pantalla
– Armado pantallas

Muros pantalla
– Anclaje y viga de atado

Muros pantalla
• Conclusiones de los métodos expuestos
– Los métodos expuestos proporcionan criterios válidos para
el dimensionamiento de muros pantalla
– Los métodos expuestos no consideran los fenómenos reales
que intervienen en la estabilidad del suelo, en concreto:
• La presión ejercida por las tierras depende de la deformación
del muro
• En consecuencia, la estabilidad del muro dependerá de la
deformabilidad del muro y de la rigidez relativa entre muro y
terreno
• No predicen los desplazamientos en el terreno adyacente
– Frente a esta situación, caben dos posibilidades:
• Determinar empíricamente los empujes ejercidos por el terreno
• Utilizar formulaciones que permitan determinar los empujes del
terreno en función de la deformación del muro

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