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Geotecnia: Entendiendo el empuje activo y pasivo y sus diferencias.

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Como resumen del vídeo que acompaña este post, para que un muro de contención esté correctamente armado para los esfuerzos a los que estará sometido necesitamos:

Armadura en el trasdós del hastial, calculada para resistir el empuje de las tierras.

Armadura en la parte inferior de la puntera de la zapata, calculada para resistir las tensiones del terreno movilizadas.

Armadura en la parte superior del talón, calculada para resistir el peso de las tierras

Como te enseñamos, cada una de las fuerzas actuantes da lugar a un determinado momento en el arranque de cada uno de los elementos del muro. A partir de dichos momentos, la armadura necesaria en cada caso se puede aproximar por el número gordo que te explicamos en el curso, y que puedes ver en el vídeo:

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Cálculo de muros de contención: armadura necesaria y dónde colocarla

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Como resumen del vídeo que acompaña este post, para que un muro de contención esté correctamente armado para los esfuerzos a los que estará sometido necesitamos: Armadura en el trasdós del hastial, calculada para resistir el empuje de las tierras. Armadura en la parte inferior de la puntera de la zapata, calculada para resistir las tensiones del terreno movilizadas.

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TERRENO DE CIMENTACIÓN

Recubrimiento nominal: 35 mm
Las zonas hormigonadas contra el terreno deben sobredimensionarse para conseguir un recubrimiento mínimo de 70mm.
Normativa de aplicación

EHE-08: Instrucción de Hormigón Estructural

CTE- DB SE: Código técnico de la Edificación. Documento básico Seguridad Estructural

NCSE_02: Norma sismoresistente

Situaciones e hipótesis de carga
Se consideran las situaciones e hipótesis de carga siguientes:

Situación 1: Persistente o Transitoria
Hipótesis:
Comprobaciones Estabilidad
Situación 1: Persistente o Transitoria

Hipótesis 1: Empuje tierras

Hundimiento (Excent. relativa = 0.116)

σmax = 0.09 N/mm2 ≤ 1.25 · σadm = 0.38 N/mm2

σmed = 0.05 N/mm2 ≤ σadm = 0.30 N/mm2

Deslizamiento

Csd = Fest / Fdes = 40.53 / 26.70 = 1.52 > 1.5

Vuelco

Csv = (γe·Mest) / (γd·Mdes) = (0.9·78.01) / (1.8·29.81) = 1.31 > 1

Comprobaciones Estructura de hormigón armado
Situación 1: Persistente o Transitoria
(Hipótesis de esfuerzo pésimo indicada entre paréntesis)

Flexión compuesta. Sección de fuste en unión con zapata

Md (1) = 1.6 · Mmax = 34.26 KN·m ≤ Mu = 65.39 KN·m

Nd = 1.6 · N = 36.00 KN ≤ Nu = 68.72 KN·m

Flexión simple. Sección de puntera a 0,15 · espesor_muro

Md (1) = 1.6 · Mmax = 21.06 KN·m ≤ Mu = 74.43 KN·m

Flexión simple. Sección de talón en unión con fuste

Md (1) = 1.6 · Mmax = 13.23 KN·m ≤ Mu = 74.43 KN·m

Cortante. Sección de fuste a un canto útil de la unión con zapata.

Vd (1) = 1.6 · Vmax = 28.68 KN ≤ Vu2 = 171.84 KN

Rasante. En junta de arranque de fuste. Rugosidad baja

Rd (1) = 1.6 · Rmax = 34.26 KN ≤ Ru = 176.87 KN

Fisuración. Trasdós de fuste en unión con zapata

Mk (1) = 21.41 KN·m < Mfis = 50.02 KN·m

Longitudes de solape armaduras.

Trasdós fuste. Ls = 35 cm
Intradós fuste. Ls = 25 cm

Longitudes de anclaje armaduras.

Extremo inferior trasdós fuste (patilla). Lbneta = 18 cm
Extremo inferior intradós fuste (patilla). Lbneta = 25 cm
Extremo interior de puntera (recto). Lbneta = 43 cm
Extremo interior de talón (recto). Lbneta = 43 cm

Armado mínimo fuste. Juntas de contracción a distancia superior a 7,5m

Tv: Areal = 5.236 cm2/m > Amin = 4.600 cm2/m

Th: Areal = 5.236 cm2/m > Amin = 4.800 cm2/m

Iv: Areal = 2.618 cm2/m > Amin = 0.810 cm2/m

Ih: Areal = 5.236 cm2/m > Amin = 4.800 cm2/m

Armado mínimo zapata.

Pt: Areal = 5.655 cm2/m > Amin = 5.367 cm2/m

Pl: Areal = 5.655 cm2/m > Amin = 5.367 cm2/m

TLt: Areal = 5.655 cm2/m > Amin = 5.367 cm2/m

TLl: Areal = 5.655 cm2/m > Amin = 5.367 cm2/m

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TERRENO DE CIMENTACIÓN Recubrimiento nominal: 35 mm Las zonas hormigonadas contra el terreno deben sobredimensionarse para conseguir un recubrimiento mínimo de 70mm. Normativa de aplicación EHE-08: Instrucción de Hormigón Estructural CTE- DB SE: Código técnico de la Edificación.

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Como conclusión podemos decir que saber como calcular e identificar los esfuerzos y acciones sobre un muro de contención es una labor sumamente esencial para el diseño de este tipo de estructura; dediquémonos a eso o no, seamos ingenieros o especialistas en el tema o no. no importando el área sobre la cual ejerzamos profesionalmente es necesario que conozcamos como es que estructuras de este tipo trabajan, y bajo que empujes y esfuerzos trabajan. os muros de contención son parte vitalicia de la arquitectura para construir sobre terrenos peligrosos o pendientes pronunciadas. y si bien, no siempre construiremos sobre terrenos así, estar preparado para usar dicho tipo de estructuras es en si un requisito importante para ejercer.

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RECOMENDACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL DISEÑO DE MUROS 

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RECOMENDACIONES A TENER EN CUENTA PARA EL DISEÑO DE MUROS 

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•En lo posible la carga en la base debe estar
concentrada dentro del tercio medio para
evitar esfuerzos de tracción
•Para volcamiento en muros permanentes
debe especificarse un factor de seguridad de
2.0 o mayor
•Para deslizamiento debe especificarse un
factor de seguridad de 1.5 o mayor
•El análisis estructural es similar al de una
viga con cargas repartidas
•Debe conocerse, previamente al diseño, el tipo
de suelo que se empleará en el relleno detrás
del muro. En ningún caso se deben emplear
suelos expansivos

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Un diseño adecuado para un muro de contención
debe considerar los siguientes aspectos:

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EJEMPLO DE DESARROLLO DE UN MÉTODO DE MURO DE CONTENCIÓN

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EJEMPLO DE DESARROLLO DE UN MÉTODO DE MURO DE CONTENCIÓN

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Aquí podemos observar un ejemplo de un procedimiento para el dimensionamiento de muros de contención.

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ANÁLISIS PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN TALUD

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ANÁLISIS PARA EL DISEÑO Y CONSTRUCCIÓN DE UN TALUD

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Como requisito para un buen análisis, los ingenieros deben determinar con suficiente precisión los mecanismos de falla que intervinieron en el deslizamiento bajo estudio, o que pueden actuar en el futuro. Además deben estar familiarizados con las técnicas de investigación del terreno, la exploración, los ensayos de campo y laboratorio y conocer los sistemas de obras correctivas y preventivas disponibles.

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FACTORES PARA LA SELECCIÓN DE LA ESTRUCTURA DE CONTENCIÓN 

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FACTORES PARA LA SELECCIÓN DE LA ESTRUCTURA DE CONTENCIÓN 

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-Muros en gaviones
-Muros de elementos prefabricados(Muros criba)
-Muros de llantas usadas
-Muros de enrocado

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LADERA O LADERA NATURAL: Cuando el talud se forma de manera natural, sin intervención humana.
TALUDES ARTIFICIALES: Cuando están hechos por el hombre.

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Los muros flexibles son estructuras que se deforman fácilmente por las presiones de la tierra sobre ellas o que se acomodan a los movimientos del suelo. Generalmente se diseñan para resistir presiones activas en lo que se refiere a su estabilidad intrínseca y actúan como masa de gravedad para la estabilización de deslizamientos de tierra.

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Se llama talud a la inclinación que se da a las tierras para que se sostengan las unas a las otras.
Proveniente del francés “talus”, un talud es la inclinación de un terreno con respecto a la vertical. También se puede definir como la pendiente de un terreno estable.

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CONCEPTOS PARA CONSIDERAR EN EL ANÁLISIS 

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CONCEPTOS PARA CONSIDERAR EN EL ANÁLISIS 

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Antes de diseñar cualquier muro de contención, asegúrese de tener una idea exacta de las condiciones del lugar de trabajo. Todos los muros de contención tienen que ser diseñados para resistir las presiones que ejercen los suelos y otras cargas, detrás y encima de los mismos. El análisis estándar de los muros de gravedad, toma en consideración el deslizamiento, el vuelco y la capacidad soporte. En lugares donde existen taludes y/o sobrecargas, un análisis de estabilidad global también sería necesario.

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FUERZAS PARA CALCULAR UN MURO DE CONTENCIÓN 

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FUERZAS PARA CALCULAR UN MURO DE CONTENCIÓN 

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Factores que influyan en la estabilidad de terrenos y taludes 

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Factores que influyan en la estabilidad de terrenos y taludes 