Seminario Estructuras de Contención MUROS ANCLADOS
J A I M E S U A E E R Z D I A Z
Jaime Suárez Díaz
PANTALLAS ATIRANTADAS
ANCLAS O TIRANTES
La pantalla se ancla a un suelo competente
JAIME SUAREZ DIAZ UIS
FS FS
OPERACIONES BASICAS: Perforado Colocado de cable o varilla Inyectado del bulbo Tensado
PANTALLA ATIRANTADA
CC CABECERA V etapa
JAIME SUAREZ DIAZ -UIS
JAIME SUAREZ DIAZ -UIS
FS FS
A cada ancla se le ccoloca oloca una carga carga de tensión utilizando ut g atto utiilizando lizando un gat ga hidráulico
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FS FS
Tensionamiento
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Sistemas de Tiebacks ( Anclajes)
Los “Tiebacks” son un sistema estructural que trabaja a tensión y que recibe su soporte del bulbo enterrado en la roca o suelo profundo. El sistema consiste de : –
La tierra o roca que le provee el soporte ultimo al sistema sistema..
–
El ancla (o tendón) el cual transfiere la carga del suelo a roca profunda a la superficie del terreno o fachada. fachada.
–
La unidad o gato de tensionamiento la cual le coloca la carga de tensión al ancla. ancla.
- La zapata o pantalla superficial que permite colocar y
mantener la fuerza sobre el ancla.
Sistema de Tiebacks – Angulos de inclinación
Las an Las ancl clas as se in inst stal alan an co comu munm nmen ente te co con n un án ángu gulo lo de 10 a 20° down from horizontal. En todos los casos el ángulo debe ser tan que el bulbo quede tota to talm lme ente den entr tro o de un un ma manto de ro roca o de de sue suelo lo competente.
Características de un sistema de “Tiebacks”
Las anclas o “tiebacks” evitan las obstrucciones en la excavación al eliminarse los travesaños.
La anclas son hierros o torones que se profundizan dentro del suelo.
“Tiebacks”
Si hay roca o suelo duro para anclaje los los “tiebacks” “tiebacks” son excelentes para soportar pantallas.
Los anclajes pueden ser temporales o permanentes permanentes..
Si son permanentes se acostumbra cortar los anclajes una vez la definitiva asuma se encuentra construída conplazo el objeto deestructura a largo . que esta estructura las presiones
Ejemplo : Two Renaissance Square, Phoenix, AZ
Las anclas bajan a un manto muy competente de arena muy densa con bloques de roca . muy densa con bloques de roca . Se colocaron 500 “tiebacks” de 20 metros de profundidad
cada uno
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Las pantallas atirantadas se diseñan utilizando el software de estabilidad de taludes
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Uso de anclajes
Uso de anclajes
ANCL A J ES A NCLA
1. (ACTIVOS) ANCLAJES PRETENSIONADOS 2. ESTRUCTURA) A NC NCL L A J ES PASIVO PASIVOS S (SE (SE A CTI CTIVAN CTIVAN VAN A L MOVER MOV MOVERS ERSE SE E LA 3.
NA ILING NAIL ING (A (AL L FIL FILERE ERES) S) (A (ACTUAN CTUAN COMO REFU REFUERZO ERZO DEL SUELO) ELO) DEL SU
TIPOS DE PANTALLA ANCLADA 1. MURO RIGIDO DE CONCRETO ARMADO
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2. SLURRY WALL ANCLADA
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SLURRY WALL ANCLADA
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ZAPATAS 3. ANCLAS INPENDIENTES SOBRE ZAPATAS
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4. “SOLDIER BEAMS”
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5. PANTALLA DELGADA EN EN CONCRETO LANZADO EN
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6. TABLESTACAS ANCLADAS
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Elementos de un anclaje
PA RTES PART ES DE UN A NC NCL LAJE NCL CLA ULBO O (LONGIT (LONG ITUD UD DE BULB BUL B O) B ULB ((L L ON ONGI GITU TUD D DE L = LL + LB LLONGITUD ONGITUD ONGIT UD LIB LLIBRE IBRE RE PROTEGIDA PROTEGIDA PROTEG IDA
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Elementos de un anclaje
CL A SIF CLA SIFIC ICA A CIO CION N DE DE ACU A CUER ERDO DO A SU CION PROPOSITO FINAL
ANCL NCLA A J ES TEMPORA TEMPORA L ES A
ANCL A J ES PERMA PERM A NENTES A NCLA PERMANENTES J A I M E S U A R E Z D I A Z
UTIL IZA A CI CION ON PR PRIN INCI CIPA PAL L DE A NC NCL L A J ES UTILIZ
CONSTRUCCION DE SOTANOS Y EXCAVACIONES PROFUNDAS PROFUNDAS
ES ESTAB TABILIDAD ILIDAD DE TALUD TAL UDES ES ESTABILIDAD TALUDES CONTROL ROL DE LEVANTA L EVANTAMIEN MIENTO TO DE CIMENTACIONES CIME NTACIONES CONT CIMENTACIONES
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C TRA TR A L I D A D D E L T R A B A J O LA CONSTRUCCION DE ANCLAJES ES UN TRABAJO QUE
LA CONSTRUCCION DE ANCLAJES ES UN TRABAJO QUE REQUIERE MANO DE OBRA MUY CALIFICADA, EXPERIENCIA Y PARTICIPACION PROFESIONAL A TODOS LOS NIVELES. J A I M E S U A R E Z D I A Z
LA MAYORIA DE LOS FRACASOS SE DEBEN A LA
INTERVENCION PERSONAL INSUFICIE NTE CA CADE PACIDAD PA CIDAD O FAL FA L TAODEEMPRESAS IN INGENI GENIERIA ERIA CON INSUFICIENTE INGEN IERIA
DISEÑO DISEÑO
1. 1.EST 1.ESTUDIO EST ESTUDI UDIO O GEOTE GE GEO GEOTEC GEOTECNICO OTECNI TECNIC CNICO NICO CO O DETA D DE DETALLADO ETAL TAL L L A DO INCLUYE: - SONDEOS - GEOLOGIA - MECANICA DE SUELOS
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MECANICA DE SUELOS
DISEÑO 2. SOBRE DETERMINACION DEL LA L A ESTRUCTURA LA ESTRUCTU ESTRUCTURA RA VALOR DE LAS CARGAS
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DISEÑO NIVELES DE ANCLAJE 3. 3. DETERMINACION DE DET TERMI MIN NACIO ACION DE DE LOS NI NIV VELES D E ANCLA ANC LAJE JE 4. DETER DET CION CIO DE TIPO ANCL A ANC NCL LLAJE A JJE E 4. DE DETERMIN TERMIN ERMINA MINA ACIO ACI ON DEL DEL TIP TIPO DE DE ANCLA 5. 5. LOCALIZACION LOC LOCALIZ ALIZAC ACIION DE DE ANCLAJES ANC ANCLAJES LAJES 6. A NAL L ISIS EST ES B IL ILIDA IDAD D DEL 6. ANA ANALISI ANALIS IS DE DE ESTA ESTAB TA AB ABILI ILID DAD DEL SISTEMA SI SIS STEMA
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DISEÑO 7. DETERMINACION DE DETE TERM RMIN INACIO ACION N D DE E C CARGAS ARGAS ULTIMAS
DE DE TRAB T TRABAJO RABAJ AJO O Y Y
8. DISEÑO DIS DISEÑ EÑO O DEL DEL SISTEMA SISTEM SISTEMA A DE DE PROTECCION PR PROTE OTECCI CCION ON DE LOS L OS REFUERZOS 9. DISEÑO DIS DISEÑ EÑO O DEL DEL SISTEMA SIS SISTEM TEMA A DE DE CONSTRUCCION C CONS ONSTRU TRUCC CCION ION
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ME METO TODO DO DE DE ANA A NAL L ISI ISIS S A.. CALCULO A CA CAL L CUL CULO O DE DE PRESIONES PRESIONES PRESIONES DE DE TIERRA TIERRA SUPONIENDO SUPONIEN SUPONIENDO DO TAL UD ES TALUD ESTAB TABL LE B . ANA A NAL L ISIS DE ESTA ESTAB B IL ILIDA IDAD D DE TAL TA L UDES B ANA NAL L ISIS ESTA B IL ILIDA IDAD D DE TAL L UDES B.. A AN ANALIS ALISI IS DE DE EST ESTA ABI ABILI LID DAD DE TA TALU ALUD DES
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Carga de anclaje y longitud libre
Se eligen las longitudes l de las filas de anclajes Se define el mecanismo de rotura de la figura Se calculan las cargas en los anclajes A’i anclajes A’i que equilibran la cuña de terreno Si las cargas calculadas son superiores a las cargas límites de los anclajes (ver puntos b) y c)), se cambian las longitudes de los anclajes y se vuelven
a calcular las cargas.
Sección de Acero
Aaaaaaa
Longitud del bulbo
Aaaaaaa
Longitud del bulbo
Aaaaaaa
Longitud del bulbo
Aaaaaaa
En roca
Longitud del bulbo En arena
En arcilla
Distribución de tensiones en el anclaje en roca
Distribución de tensiones en el anclaje en arena
Distribución de tensiones en el anclaje en arcilla
Interpretacion de la distribución de tensiones en el anclaje
TIPOS TIP TIPO TI POS OS S DE DE ANC A NCL LA
1. ACERO ANCLAJE 1. CABLES CABL ABLE ES O O TENDONES TENDONES DE DE ACE AC ERO ((PARA PAR ARA A ANC ANCLAJ LAJE E CO CON N BULBO) BULB O) 2. 2. VARILLAS VAR ARIILL LLAS AS CORRUGADAS C CO ORRUGADAS ADAS (PARA (P (PAR ARA A INYECCION IN INY YECCION TOTAL TOTAL DEL ANCLAJE) 3. HOT ROLLED ED” ACER DE ALTA AL TA TE 3. “ HO HOT ROLL OLLED LLE D” ACERO AC ACE ERO DE ALT A TENS TENSIO NSION ION
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TIP TIPOS OS DE ANC A NCL LA TIPO TI POS S DE
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FA SES DE LA FASES L A CON CONSTR STRUCC UCCION ION
1. 1. PERFORACION PERFORAC ACIION DEL DEL HUECO H HU UECO 2. COLOCACION CION TEND 2. COLOCA COLOC LOCACI AC ION DEL DEL TENDON T TE ENDON ON 3. ANCL NCLA A J E DEL A L SUEL SUELO O 3. A AN ANC CLAJE DEL TENDON T TE ENDON AL SU SUELO
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4. 4. TENSIONAMIENTO TENSIONAM AMIIENTO
FA SES DE LA FASES L A CON CONSTR STRUCC UCCION ION
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FASES FA SES DE LA L A CON CONSTR STRUCC UCCION ION
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FA SES DE LA FASES L A CON CONSTR STRUCC UCCION ION
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FASES FA SES DE LA L A CON CONSTR STRUCC UCCION ION
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CARGAS CARGA ULTIMA TU
CARGA LIMI L IMITE TE TL CARGA EFE EFECTI CTIVA VA TE
A G R A C
ANCL A NCLA AJE
SERVICIO
F. S. CARGA A CARGA LARGO PLAZO
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TIEMPO
PARA RA DET DETERM ERMINAR INAR DEBE E TENERSE TENE RSE CU ENTA: PA DETER DETERMIN MINA A R Tuu DEB TENER SE EN CUENTA: CUENTA CUE NTA::
ESFUERZO LIMITE DEL TENDON
FAL L A DE FALL DEL L SU SUELO ELO DEL DEL BULB B ULBO O A CORTO CORTO PLA PLAZO ZO FALL FAL L A DEL DEL SUELO SUELO D DEL EL B BULB ULBO O A CO CORT RTO O PLA PLAZO ZO ALLA AL LA DEL BU B ULB LBO O A LARG L ARGO OP LAZ LA ZO “ CREEP” O F F FAL BULBO P PLA
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EN NINGUN CASO LA CARGA MAXIMA APLICADA DEBE SER SUPERIOR AL 80% DE Tu
DISE SEÑO ÑO DE DEB B E REA REAL L IZ IZA A RS RSE E PA PA RA Tf EL DI
DEBE E TENERSE TENER SE EN CUENTA CUE NTA:: DEB TENERSE CUENTA:
DISTENSIONAMIENTO DEL ANCLAJE CON EL
TIEMPO CORR CO RROS OSIO ION N DEL DEL A NC NCL LAJE
CREEP DEL CREEP DEL SUE SUEL LO
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TU F .S .
=
TF J A I M E S U A R E Z D I A Z
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F.S F.S. 1.6 6 (A ((ANC A NC NCL L A J ES TE TEMP MPOR ORA A L ES ES)) F.S.. = 1. 1.6 F.S. F.S ((ANC A NC NCL L A J ES PER PERMA MANE NENT NTES ES)) F.S.. = 2.0 2.0 (A (CRITERIO DE HONG KONG) (CRITERIO K ONG)
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PARA A NC NCL L A J ES TE TEMP MPOR ORA A L ES (MENOS DE 18 MESES) TF 0.75 Tu
PARA ANCLAJES PERMANENTES (MAS DE 18 MESES) TF 0.6 Tu (CRITERIOS EUROPEOS)
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ESPECIFICACIONES ONES ESPECIFICACI ESPECIFICACIO NES AASHTO ART. 5.7.1 PARA CALCULAR LAS PRESIONES DE TIERRA DEBE TENERSE EN CUENTA: METODO METODO Y SECUENCIA DE CONSTRUCCION CONSTRUCCION RIGIDEZ DEL SISTEMA PARED/ANCLAJES CARACTERISTICAS FISICAS Y DE ESTABILIDAD DE LA
TIERRA
DEFLEXIONES PERMISIBLES DEL MURO SEPARACION ENTRE ANCLAJES PRE-ESFUERZO DE LOS ANCLAJES POTENCIAL DE DEFORMACION DE LOS ANCLAJES
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PARA MASAS INESTABLES LAS PRESIONES PUEDEN EXCEDER LAS CALCULADAS UTILIZANDO LOS CRITERIOS INDICADOS ANTERIORMENTE
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CALCULAR LAS CARGAS UTILIZANDO METODOS DE
ESTABILIDAD DE TALUDES
AGREGAR PRESIONES DE AGUA PRESIONES DE TRANSITO SOBRECARGAS
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EN TODOS LOS CASOS DEBE TENERSE EN CUENTA LA DEFLECCION DE LAS PAREDES
PRESIONES SISMICAS UTILI UTILIZAR ZAR METODO METODO DE MONO MONONOBE NOBE – OKAB OKABE E CON Kh = 1.5A
Desarrollado por Okabe (1924) y Mononobe (1929) después del gran terremoto de Kanto en 1923 Basado en la teoría de Coulomb de presión estática del suelo. Es un método seudo seudo--estático
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Es válido para muros que pueden desplazarse en el sismo.
P AE = P A
+
∆
P AE
P est está ática + P sí smica smica 2 v) AE γ H (1 – AE = ½ (1 – a P K
Altura de la resultante (h) Altura
h = (P A x H/3 + ∆ P AE x 0.6 H ) / P AE
Coeficiente sísmico de presión de tierras de MononobeOkabe
DISEÑO 1. 2. 3.
EMPOTRAMIENTO ANCLAJES ESTRUCTURA DEL MURO
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EMPOTRAMIENTO PARA PREVENIR LEVANTAMIENTOS DEL SUELO EN EL PIE DEL MURO ARCILLAS BLANDAS Suu < 0.3 ’H J A I M E S U A R E Z D I A Z
ANCLAS TIPO CAPACIDAD ESPACIAMIENTO PROFUNDIDAD (LONGITUD) INCLINACION PROTECCION PROTECCION CONTRA CONTRA LA CORROSION CORROSION
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FUERZA HORIZONTAL REQUERIDA POR ANCLA
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CALCULAR UTILIZANDO LA DISTRIBUCION APARENTE DE PRESIONES PRESI ONESS + PRESIONE PRESIONES S DE AGUA + SOBR SOBRECARG ECARGAS AS + PRESIONE PRES IONES SOBRE SOBRECARGAS CARGAS
SISMICAS FUERZAS SISMICAS FUERZA TOTAL QUE ACTUA SOBRE EL ANCLAJE
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DEBE TENERSE EN CUENTA LA INCLINACION DEL ANCLA
CAPACIDAD ADMISIBLE / ANCLA
F.S. = 2.5 EN SUELO (AASHTO) F.S. = 3.0 EN ROCA CAPACIDAD DE (AASHTO) TRANSFEREN CIA x LONGITUD CEMENTADA F .S .
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LONGITUD LIBRE (NO CEMENTADA) MINIMA NO MENOR DE 4.5 METROS DEBE IR HASTA LA SUPERFICIE DE FALLA
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EN SUELOS PLASTICOS FALLADOS O CON DISCONTINUIDADES SE REQUIEREN LONGITUDES LIBRES MAYORES
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PROTECCION CONTRA LA CORROSION
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Protección de los anclajes
Protección de los anclajes
Protección de los anclajes
Aspectos constructivos
ENSAYOS DE CARGA DE ANCLAJES
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TIPO DE CEMENTO SE ESCOGE TENIENDO TENIE NDO EN CUENTA: CUENTA TENIENDO CUENTA:
A GRESIVIDAD AGRESIVIDA D DEL A MB MBIENTE IENTE AGRESIVIDA GRESIVIDAD D DEL A GUA A A AGRESIVIDA GRESIVIDAD D DEL
SUELO SUEL O
AL A L TERNA TERNATIVA TIVA:: USO DE RESINA R RESINAS ESINAS S
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ELAC A GUA –– CEMENTO RELA EL ACION AG CEMENTO
NO DEBE SER SUPERIOR A 0.45
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TENDONES A CEROS ACEROS ORDINARIOS TENDONES PRETENSIONADOS
PINTURA ANTICORROSIVA SECCION ADICIONAL PARA CORROSION GRASAS Y RESINAS ESPECIALES PARA PA RA CONT CONTROL ROL DE CORROS COR ROSION ION CORROSI ON
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PARA RA TEN TENDO DONE NES S PA TE TEND NDON ONES ES NO SE PERMITE: NO SE PERMITE:
PROTECCION RIGIDA PROTECCION CATODICA
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ENSAYOS DE CARGA MONITOREO
PERIODICO
DE
LA
CARGA
RESIDUAL J A I M E S U R A E Z D I A Z
PROCESO CONSTRUCTIVO
PERFORACION
INS INSTA TAL L A CIO CION N DE TENDONE TEND ONES S INSTALACION TENDONES
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