Ensayo

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DISEÑO DE MUROS EN VOLADIZO
MODULO N° 2 - ESTRUCTURAS

PRESENTADO POR.
OSCAR FABIAN MARCIALES PORTILLA
ID.000222055

ROBINSON DIAZ LOPEZ
ID.000223436

DOCENTE
ING. SAMUEL MONTERO VARGAS

UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA (UPB)
ESPECIALIZACION EN VIAS TERRESTRES
BUCARAMANGA
2012

Determinar los factores de seguridad y esfuerzo máximo en el terreno, para los grupos I y VII,del muro mostrado en la figura.

Los parámetros de diseño son:
* = 1.8 ton/m3
* Φ = 30 ̊
* A = 0.20
* H1= 0,80
* H2= 0.58
* H3= 3.50
* B1= 0.60
* B3= 2.30
* h´ = 0.70m

La vía corresponde a una carretera secundaria, que comunica una región con más de 50.000 habitantes.
Al estar la obra ubicada en una zona que comunica más de 50.000 habitantes tiene ungrado de importancia II, y al ser el coeficiente de aceleración igual a 0.2 la categoría de comportamiento sísmico es CCS-C.

* Evaluación de cargas muertas
Sección | W(ton) | X(m) | WX(ton-m) |
1 | 3.2 *0.31*2.4 =2.38
| 1.6 | 3.81 |
2 | 0.30*3.50*2.4 =2.52 | 0.75 | 1.89 |
3 | 3.50*2.30*1.8 = 14.49 | 2.05 | 29.70 |
4 | 2.30*0.58*1.8/2 =1.2 | 2.43 | 2.92 |

Total Carga Muerta=w=20.59ton w*x =38.32ton-m

* Evaluación de empuje de tierras estático
Calculando el coeficiente de empuje activo
Ka = tan2 (45 - Φ/2)
Ka = tan2 (45 – 30/2)
Ka = 0.333

Presión de tierras es igual a:
Pa = Ka* *h
Pa = 0.333*1.8*4.39
Pa = 2.63 ton/m

El empuje de tierra se obtiene de:Ea = Pa *h/2
Ea = 2.63*4.39/2
Ea = 5.77 ton
Momento por empuje de tierra es igual a:
Ma = Ea *h73
Ma = 5.77*((4.39/3) -0.8)
Ma = 3.8 ton-m

* Evaluación de empuje de tierras por sobrecarga

Este empuje es originado por una sobre carga equivalente a h’= 0,70 de relleno

La presión de tierra es igual a:
P = Ka *s* h’
P = 0.333*1.8*0.70
P =0.42 ton/mEl empuje de Tierra se obtiene:
E = P * h/2
E = 0.42*4.39
E = 1.84 ton

Momento por empuje de tierra es igual a:
Ma = E *h/2
Ma = 1.84 * ( (4.39/2) – 0.8 )
Ma = 2.57 ton-m

* Evaluación de empuje de tierras dinámico
Este empuje es originado por la acción del mismo sobre el relleno detrás del muro.
Según los artículos A.5.5.4 y A.5.5.3 literal (a), del CCDSP-95, paramuros en voladizo se recomienda el método pseudo estático de monoben-okabe, para determinar los empujes activos dinámicos horizontales que induce el sismo.
Φ = ángulo de fricción interna = 30 ̊
Kh = coeficiente sísmico horizontal = 0.20/2 = 0.1
Kv = Coeficiente sísmico vertical = 0
Θ = arctan ) = 5.71 ̊
α = ángulo de fricción entre el muro y el relleno= 0°
= ángulo pendiente delrelleno= 0°
λ = ángulo de la cara del concreto contra el relleno= 0°
Coeficiente de empuje dinámico activo, Kad
Kad = cos² ( Ø-λ-θ)Cos θ*Cos² λ*Cos*(α+λ-θ ) [ 1+ Sen Ø+ α*Sen Ø- -θ Cos α+λ+θ*Cos - λ ]²

Kad = cos² ( 30 -0-5.71 )Cos 5.71 *Cos² 0*Cos*(5.71) [ 1+ Sen 30+ 0 *Sen 30 - 0-5.71 Cos 0+0+5.71 *Cos 0 ]²
Kad = 0.397 = 0.40

Empuje del sismo en el relleno correspondea la diferencia entre el empuje dinámico y el empuje estático
ΔEad = *s * h2 * (1- Kv) * (Kad * Ka)
ΔEad = *1.8 * 4.392 * (1 – 0) * (0.4 – 0.33)
ΔEad = 1.16 ton

Momento por sismo en el relleno
MΔad = ΔEad * h * 0.6
MΔad = 1.16 * (4.39 – 0.8) * 0.6
MΔad = 2.50 ton-m

* Sismo en la estructura
Fuerza en el Vástago
Eq = A * w
Eq = 0.2 * 2.52
Eq = 0.504 ton

Momento enla base del vástago
Mq = Eq*y
Mq = 0.2 * 2.52 (0.31 + 3. 50/2 )
Mq = 1.04 ton-m

Factor de seguridad al deslizamiento
F = 0.52
F.S des = fwH = F*W+ EpH
F.S des > 1.5

Grupo | E tierra | E sobrecarga | E sismo suelo | E sismo estructura | Ʃ FH | Ʃ W | F.S |
  | ton | ton | ton | ton | ton | ton |   |
I | 5.78 | 1.84 |   |   | 7.62...
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