Memoria de Calculo Hualmay - Playa Costanera

CREACION DE MUROS DE CONTENCION EN LA COSTANERA DE PLAYA TRAMO JR. IRENE EL SALVADOR - CALLE SANTA ROSA, DISTRITO DE HUALMAY - HUAURA - LIMA

MEMORIA DE CÁLCULO Y DISEÑO DE MUROS

ÍNDICE GENERAL

I. GENERALIDADES

I.1 INTRODUCCION I.2 OBJETIVOS I.3 MATERIALES I.4 NORMA UTILIZADA

II. DISEÑO ESTRUCTURAL

II.1 BASE TEORICA II.2 DISEÑO

II. HOJAS DE CÁLCULO - EXCEL

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I.

I.1.

GENERALIDADES INTRODUCCION

El presente informe hace referencia al Estudio Estructural del muro de contención del proyecto: CREACION DE MUROS DE CONTENCION EN LA COSTANERA DE PLAYA TRAMO JR. IRENE EL SALVADOR - CALLE SANTA ROSA, DISTRITO DE HUALMAY HUAURA - LIMA .

El Estudio Estructural, abarca modelar matemáticamente el comportamiento del muro de mampostería dándonos una verificación de estabilidad, ante el empuje, el volteo, rotura global, rotura de fundación y rotura interna, del mencionado muro:

I.2.

OBJETIVOS

Los objetivos principales son determinar las dimensiones óptimas y características de cada uno de los elementos que conforman las estructuras del muro verificándose la estabilidad de esta ante diferentes esfuerzos.

I.3.

MATERIALES

Siendo un Muro de Contención de gravedad, se ha establecido que los materiales a usarse en la construcción del muro por su tipología, función convencional serán de mampostería de piedra en el muro, mientras que en la cimentación se procederá a usar concreto ciclópeo. Todo material utilizado en la obra deberá cumplir con las Normas Técnicas Nacionales de INDECOPI. Solo se aceptarán materiales, que se ajusten a las Normas Internacionales, cuando éstas garanticen una calidad igual o superior a las Nacionales. Para garantizar la calidad del material instalado en obra, el Constructor presentará certificados progresivos de calidad de los materiales durante la ejecución de la Obra. En general todos los materiales, así como las pruebas de control de calidad, Al ser materiales del ámbito local.

I.4.

NORMATIVA UTILIZADA •

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Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú (R.N.E.- 2006)  E020: Norma de Cargas.  CE020: Estabilización de Suelos y Taludes  E050: Norma de Suelos y Cimentaciones. Manuales de Normas del A.C.I (Instituto Americano de Concreto) Manuales de Normas de A.S.T.M. (Sociedad Americana de Pruebas y Cargas) Manuales de Normas de AASTHO (American Association of State Highway and Transportation Officials)

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II.

DISEÑO ESTRUCTURAL

II.1.

BASE TEORICA

El análisis de un muro de contención implica fundamentalmente el cálculo de los empujes del suelo contra el muro y la evaluación de la estabilidad con respecto al deslizamiento, vuelco y capacidad de carga. Para el efecto, se emplea el Método del equilibrio límite o el Método de las cuñas para el cálculo de los empujes laterales del suelo. Este, es un método gráfico que considera el equilibrio entre las fuerzas actuantes sobre una cuña de suelo limitado por el plano de falla, la espalda del muro y superficie libre del suelo. La expresión matemática que representa este estado de equilibrio es la siguiente:

Dónde:

En esta expresión, se observa que el empuje Pa, es función solamente del ángulo de la superficie de rotura q, pues todos los demás elementos son constantes o funciones de q. Entonces, se define como el ángulo del plano de rotura q, a aquel valor de q crítico que corresponde el valor máximo del empuje Pa en la f unción matemática arriba expuesta; es decir, el valor de q se obtiene de la solución a la siguiente ecuación diferencial:

El método del Equilibrio límite, en esta su expresión más general, permiten encontrar soluciones a los distintos casos que se presentan en los problemas de contención de suelos, con rellenos irregulares o estratificados y también bajo diferentes fuerzas externas provocadas por la presencia de agua, sobrecargas, sismo, entre otras. Una solución particular del método del Equilibrio límite, se produce cuando se analiza una porción de terreno homogéneo y con un relleno de pendiente uniforme, y donde no 3

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existe tampoco ninguna fuerza externa. Esta solución corresponde a Coulumb, y se representa mediante la siguiente formulación:

Dónde:

La expresión entre corchetes es conocida como el coeficiente de empuje activo, simbolizado como Ka. Para el caso de un muro sin fricción (d=0), superficie del relleno horizontal (B=0) y

La cual es idéntica a la ecuación de Rankine para este especial caso. De manera similar, que para el empuje activo expuesto, las expresiones para hallar el empuje pasivo Pp son las siguientes: Según el método del Equilibrio Límite:

Según la fórmula de Coulumb:

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Según la fórmula de Rankine:

II.2.



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

DISEÑO

Se dimensiono de manera que no se produzcan esfuerzos de tracción en el muro ni excediendo los valores admisibles Del perfil Longitudinal se establecen las alturas de los muros y dar inicio al pre dimensionamiento del mismo ajustándose a parámetros establecidos en la norma CE.020. (Ver Anexo - Planos)

Dada la ubicación del muro de contención y su cercanía con la vía de tránsito vehicular perteneciente a una red vial terciaria, se ha asumido una sobrecarga de 1,000 kg/m2, basándose como referencia en la Norma de la AASTHO  –  Sección 3  –  Cargas y Factores de Cargas - 3.11.6.4 Sobrecarga Viva (LS).

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Sea la Sobrecarga un peso que influye en el material de relleno del muro de contención, esa sobrecarga causa un empuje adicional sobre el muro que se considera constante, es así que tratándose de una presión trasmitida a través de un suelo se toma:

Para efectos de diseño es práctica común convertir la sobrecarga en una altura equivalente del mismo relleno con el objeto de facilitar los cálculos; de acuerdo con la figura se tiene: P’= W. Ka = γ h’. Ka h’ = W / γ Siendo h’ la altura equivalente de tierra con peso unitario γ; W es la sobrecarga por m2;

de esta manera se tendrá que la presión unitaria a una altura h; sobre un muro sometido al empuje de tierra con peso unitario - ( γ) Donde:

W = Sobrecarga; γ = Peso específico del material de relleno 

Utilizando la tabla 3.11.6.4-1; Y considerando una distancia mínima entre el paramento posterior del muro y el borde del trafico ≈  0.30m; para diferentes altura de muro, nuestra altura equivalente no cambiara manteniéndose 0.60m y teniendo como dato del estudio de suelos nuestro peso específico de terreno γ = 1.6 Tn/m3; efectuando resultaría una Sobre carga de 0.96 Tn/m2 ≈ 1.00 Tn/m

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II.3.

HOJAS DE CÁLCULO

 Adjunto hojas de Excel con el cálculo sustentatorio.

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