Calculo Estructural De Muros

MEMORIA DESCRIPTIVA
Al iniciar el desarrollo del siguiente Proyecto, se cuenta con un plano de planta de dos estacionamientos, a los cuales se les diseñarán los muros perimetrales, siendo estos muros restringidos. De igual forma, se realizará el diseño de un tanque de agua ubicado en el estacionamiento inferior (E-3) con una capacidad aproximada de 400000 litros, así como dos escaleras y unarampa para vehículos que va de E-2 (estacionamiento superior) a E-3, con una pendiente de 15%.
Los muros perimetrales tendrán una altura de 2,20 metros y las vigas de 0,70 metros, es decir que el entrepiso es de 2,90 metros en total.
La calidad de materiales a utilizar para el diseño son:
Concreto con resistencia a la compresión a los 28 días F’c = 250kgf/m2; ya que resulta económico y defácil adquisición. Se tomará como Peso específico γ=2500kgf/m3
Barras de acero con esfuerzo cedente Fy = 4200 kgf/cm2
A continuación se presentan los procedimientos y cálculos hechos para el diseño de los elementos antes mencionados.
MUROS PERIMETRALES
Se construirán muros en todo el perímetro de los estacionamientos de l edificación, exceptuando los muros del lado sur de E-2, ya que está juntoa una edificación y no se produce empuje de tierras, sin embargo, en su parte inferior si existe la presencia de tierra, por lo cual debe diseñarse un muro de la misma forma al resto.
Para el cálculo y diseño de los muros debe fijarse en primer lugar un espesor, el cual se tomará de 15cm, ya que es usado con frecuencia en la práctica.
El siguiente paso es calcular la carga que ejerce latierra sobre el muro, la misma viene dada por la expresión:
q= γ*H*Ko (kgf/m2)
“Ko” representa el coeficiente de empuje en reposo de la tierra sobre el muro, el cual se calcula:
Ko=1-Sen(∅)
sin embargo, es común emplear 0,5 ≤ Ko ≤ 0,65 ; en nuestro caso se usará Ko = 0,65 ya otorga un mayor empuje de la tierra, lo que nos proporciona un mayor factor de seguridad para el diseño.
“ϒ”corresponde al peso específico del material trasdós, el cual es supuesto como 1800kgf/m3a que este material será colocado en sitio.
Finalmente “H” representa la altura de la tierra en metros. Para E-2, H= 2,90 metros, mientras que para E-3 es 5,80 metros, por estar ubicado en el piso inferior. En el lado sur de E-3, la altura de la tierra será de 2,90 metros, por lo explicado anteriormente.
Así, paraE-2, y el lado sur de E-3; la carga resulta:
qo=1800*2,90*0,65=3393 Kgf/m2
y para el resto de E-3.
qo=1800*5,80*0,65=6786 kgf/m2
A continuación, conociendo la altura de los muros (2,20 metros), es necesario definir la ubicación de los machones en ambos estacionamientos, los mismos son colocados de manera de disminuir la relación entre la altura y la longitud de los muros para lograr que losmismos trabajen en dos direcciones. Ya que sabemos que trabaja en dos direcciones cuando
L_larga/L_corta ≤1,5
Para tal fin, se ubicaron machones detrás de las columnas y luego dependiendo de la luz entre estos se colocaron dos o tres de manera de lograr una relación menor a 1,5 y también tratando de alcanzar cierta simetría entre las luces para facilitar el proceso constructivo
Al haberobtenido la carga y definido la posición de los machones, se procede al cálculo de los momentos y fuerzas cortantes generadas por el empuje de la tierra. Se determina en primer lugar la carga distribuida en una y otra dirección a través de las expresiones:
qx= qo/((1+〖Lx〗^4/〖Ly〗^4 ))= κ*qo
qy= qo/((1+〖Ly〗^4/〖Lx〗^4 )) = ρ*qo
ε^*= Lx⁄Lyε= Ly⁄Lx
κ=1/((1+〖Lx〗^4/〖Ly〗^4 )) ; ρ= 1/((1+〖Ly〗^4/〖Lx〗^4 ))
Ahora es posible determinar las fuerzas de corte actuantes en una y otra dirección y así verificar si el concreto es capaz de resistir, ya que:
Vx= (qx*Lx)/2 Vy= (qy*Ly)/2
Vc=0,85*0,53*√(F'c)*b*d=0,85*0,53*√250*100*10=7123 kgf
De igual forma podemos...