Memoria Muros Integra

ROFUCHS INGENIEROS CONSULTORES LTDA.

ESMERALDA #340 Of. 370

MEMORIA CÁLCULO

ESTRUCTURAL

“MUROS CONTENCIÓN INTEGRA”

Juan Carlos Moyano

Ingeniero Civil

Iquique, 06 Febrero 2015

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

1. GENERALIDADES

1.1 ALCANCE

El objetivo de la siguiente memoria de cálculo es justificar el diseño de una

estructura de contención en base a muros tipo cantiléver de hormigón armado, para la

posterior construcción de un jardín infantil, en el sector El Boro, comuna de Alto

Hospicio, Región de Tarapacá.

1.2 ESTRUCTURACIÓN

La obra estará estructurada en base a muros de hormigón armado de altura variable

de acuerdo al nivel natural del terreno, según los planos de topografía.

Se consultan, de acuerdo a lo esquematizado por el arquitecto, 2 muros de

contención de longitudes aproximadas 33 (m) y 29 (m), los cuales serán

perpendiculares entre si formando una estructura en “L”. Cada uno de estos muros

tendrá tres secciones tipo, en que la sección transversal variará conforme lo haga la

altura en cada una de estas.

1.3 SISTEMAS DE UNIDADES

1.3.1.1 Planos

Los dimensiones de las estructuras y elementos, así como los cálculos realizados

serán informados en unidades del sistema métrico.

Unidad Básica de Longitud: Centímetros

Unidad Básica de Peso: Kilogramo-Fuerza

1.3.2 Cálculo Estructural

Todos los cálculos estructurales deberán realizarse en el sistema métrico técnico o el

sistema internacional MKS.

1.4 NORMAS Y CÓDIGOS

Las normas y códigos consultados para la realización de este diseño fueron:

- Manual de Carreteras, volumen 3.

- ACI 318-08

2. BASES DE DISEÑO

2.1 MATERIALES

Hormigón Muros de Contención: Calidad H-30, fc’ = 250 (Kgf/m2)

Acero Estructural Muros de Contención: Calidad A63-42H, fy = 4200 (Kgf/m2)

Hormigón Emplantillado: Calidad H-10, fc’=85 (Kgf/m2)

2.2 PARAMETROS DEL SUELO

El suelo a contener ha sido clasificado como arena, por lo que se han supuesto los

siguientes parámetros básicos del suelo, por ser los más desfavorables:

TABLA 1

PARAMETROS BÁSICOS DEL SUELO

2.3 CARGAS DE DISEÑO

- Pesos Propios del suelo y muro

- Empuje estático de tierra

- Empuje dinámico de tierra

- Se ha considerado zona sísmica 3 y un coeficiente sísmico de 0,2 de acuerdo a

lo establecido en el Manual de Carreteras, Volumen 3.

2.4 METODOLOGÍA DE DISEÑO

Se trabajará de acuerdo a lo establecido en el manual de carreteras, estableciendo las

dimensiones del muro para cumplir con los factores de seguridad respectivos y luego

diseñando la enfierradura de manera tal que se resistan los esfuerzos de flexión y corte

en el muro.

2.5 NOTACIÓN EN LOS MUROS

Se identifican cada uno de los muros como Muro Norte (paralelo a la “Calle 7”) y el

Muro Este (perpendicular a la “Calle 7) como se muestra en la figura anexa

C (Tonf/cm2) 0

Φ (grados) 30

γ (Tonf/m3) 1,8

σ,adm (Tonf/m2) 15

3. DISEÑO

Se detallará el diseño de las secciones tipo de cada muro, indicando los factores de

seguridad obtenidos, tensiones en el suelo y disposición de la enfierradura.

3.1 MURO NORTE

Se presenta el diseño para cada una de las 3 secciones del muro norte

3.1.1 Sección A

Caso Estático

Para el caso estático se obtuvo:

FSED = 1,73 > 1,5

FSEV = 2,11 > 1,5

Caso Dinámico

Para el caso dinámico se obtuvo:

FSSD = 1,23 > 1,1

FSSV = 1,05 > 1

Esfuerzos en el Suelo

Considerando la excentricidad experimentada en el muro se tendrá que existen solo

esfuerzos de compresión en el terreno, alcanzando un valor máximo de

, el cual es un valor menor al esfuerzo admisible que este presenta.

Disposición Enfierradura

- Flexión

En la Tabla 2 se resumen los esfuerzos de flexión solicitantes máximos

estimados y también la capacidad resistente ofrecida por el muro con la armadura

propuesta. Se presenta además el factor de utilización del muro a la flexión.

TABLA 2

ESFUERZO FLEXIÓN MURO NORTE SECCIÓN A

Caso Análisis Momento Solicitante

(Tonf m)

Momento Resistente

(Tonf m)

Factor Utilización

Ms/Mr

Estático 300 767 0,4

Dinámico 562 767 0,73

Por lo tanto para el caso estático el muro está en un 40% de su capacidad y para

el dinámico en un 73%.

- Corte

En la Tabla 3 se resumen los esfuerzos de corte solicitantes máximos estimados

y también la capacidad resistente ofrecida por el muro con la armadura propuesta.

Se presenta además el factor de utilización del muro al corte.

TABLA 3

ESFUERZO CORTE MURO NORTE SECCIÓN A

Sección Corte Solicitante

(Tonf)

Corte Resistente

(Tonf)

Factor Utilización

Vs/Ms

Muro 3,95 21,25 0,19

Zapata 3,98 29,75 0,13

Por lo tanto para el muro está en un 19% de su capacidad y la zapata en un 13%.

Las dimensiones del muro y su disposición de enfierradura serán las siguientes:

3.1.2 Sección B

Caso Estático


FSED = 2,17 > 1,5

FSEV = 2,47 > 1,5

Caso Dinámico


FSSD = 1,3 > 1,1

FSSV = 1,43 > 1






- Flexión




TABLA 4

ESFUERZO FLEXIÓN MURO NORTE SECCIÓN B


(Tonf m)

Momento Resistente

(Tonf m)

Factor Utilización

Ms/Mr

Estático 157 480 0,33

Dinámico 317 480 0,66



- Corte




TABLA 5

ESFUERZO CORTE MURO NORTE SECCIÓN B


(Tonf)

Corte Resistente

(Tonf)

Factor Utilización

Vs/Ms

Muro 2,25 21,25 0,11

Zapata 3,35 29,75 0,12



3.1.3 Sección C

Caso Estático


FSED = 1,85 > 1,5

FSEV = 3,44 > 1,5

Caso Dinámico


FSSD = 1,3 > 1,1

FSSV = 1,9 > 1






- Flexión




TABLA 6

ESFUERZO FLEXIÓN MURO NORTE SECCIÓN C


(Tonf m)

Momento Resistente

(Tonf m)

Factor Utilización

Ms/Mr


Dinámico 155 480 0,32



- Corte




TABLA 7

ESFUERZO CORTE MURO NORTE SECCIÓN C


(Tonf)

Corte Resistente

(Tonf)

Factor Utilización

Vs/Ms

Muro 1,31 21,25 0,08

Zapata 2,72 29,75 0,09



3.2 MURO ESTE

Se presenta el diseño para cada una de las 3 secciones del muro norte

3.2.1 Sección E

Caso Estático


FSED = 1,73 > 1,5

FSEV = 2,11 > 1,5

Caso Dinámico


FSSD = 1,23 > 1,1

FSSV = 1,05 > 1






- Flexión




TABLA 8

ESFUERZO FLEXIÓN MURO ESTE SECCIÓN E


(Tonf m)

Momento Resistente

(Tonf m)

Factor Utilización

Ms/Mr


Dinámico 562 767 0,73



- Corte




TABLA 9

ESFUERZO CORTE MURO ESTE SECCIÓN E


(Tonf)

Corte Resistente

(Tonf)

Factor Utilización

Vs/Ms

Muro 3,95 21,25 0,19

Zapata 3,98 29,75 0,13



3.2.2 Sección F

Caso Estático


FSED = 2,03 > 1,5

FSEV = 2 > 1,5

Caso Dinámico


FSSD = 1,22 > 1,1

FSSV = 1,16 > 1






- Flexión




TABLA 10

ESFUERZO FLEXIÓN MURO ESTE SECCIÓN F


(Tonf m)

Momento Resistente

(Tonf m)

Factor Utilización

Ms/Mr

Estático 100 767 0,13

Dinámico 215 767 0,28



- Corte

En la Tabla 11 se resumen los esfuerzos de corte solicitantes máximos


propuesta. Se presenta además el factor de utilización del muro al corte.

TABLA 11

ESFUERZO CORTE MURO ESTE SECCIÓN F


(Tonf)

Corte Resistente

(Tonf)

Factor Utilización

Vs/Ms

Muro 1,65 21,25 0,08

Zapata 2,97 29,75 0,10



3.2.3 Sección G

Caso Estático


FSED = 2,32 > 1,5

FSEV = 4,10 > 1,5

Caso Dinámico


FSSD = 1,66 > 1,1

FSSV = 2,70 > 1






- Flexión




TABLA 12

ESFUERZO FLEXIÓN MURO ESTE SECCIÓN G


(Tonf m)

Momento Resistente

(Tonf m)

Factor Utilización

Ms/Mr


Dinámico 75 344 0,22

Por lo tanto para el caso estático el muro está en un 0,09% de su capacidad y

para el dinámico en un 22%.

- Corte

En la Tabla 13 se resumen los esfuerzos de corte solicitantes máximos


propuesta. Se presenta además el factor de utilización del muro al corte.

TABLA 13

ESFUERZO CORTE MURO ESTE SECCIÓN G


(Tonf)

Corte Resistente

(Tonf)

Factor Utilización

Vs/Ms

Muro 0,73 21,25 0,03

Zapata 2,21 29,75 0,07



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