Diseño de Muros en Voladizos Datos Iniciales Altura de la Zapata: Base de la Zapata: entre H ≔ 6.80 m B ≔ 0.4 ⋅ H = 2.
Views 84 Downloads 3 File size 2MB
Diseño de Muros en Voladizos Datos Iniciales Altura de la Zapata: Base de la Zapata: entre
H ≔ 6.80 m
B ≔ 0.4 ⋅ H = 2.72 m
y
Se adopta el valor de:
B ≔ 0.7 ⋅ H = 4.76 m
C ≔ 0.25 m
Ancho de la Corona: mínimo
Se adopta el valor de: C ≔ 0.30 m
B ≔ 4.65 m
Sobrecarga
H = 0.68 m E ≔ ―― 10
Altura de la Zapata: mínimo
Se adopta el valor de:
C = 0.3 m
E ≔ 0.70 m
Base de la Pantalla:
H = 0.68 m máximo F ≔ ―― 10
Se adopta el valor de:
Base del Pie:
entre
F ≔ 0.75 m B P ≔ ―= 1.163 m 4
y
Se adopta el valor de:
B P ≔ ―= 1.55 m 3
P ≔ 1.50 m
Base del Talón:
T ≔ B - F - P = 2.4 m
Base del Dentellón:
Bd ≔ F = 0.75 m
Altura del Dentellón:
Hd ≔ 0.65 m
H = 6.80 m
Altura Total del Muro: Hm ≔ H + E = 7.50 m
P = 1.5 m E = 0.7 m
F = 0.75 m
T = 2.4 m
Hd = 0.65 m Altura de Sobrecarga:
Hs ≔ 0.60 m
Bd = 0.75 m
Longitud de Sobrecarga:
Ls ≔ C + T = 2.70 m
Profundidad de Desplante:
Df ≔ 1.20 m
Longitud por Metro de Muro:
L ≔ 1.00 m
B = 4.65 m
ton γh ≔ 2.40 ―― m3
Peso Específico del Hormigón:
ton γr ≔ 1.90 ―― m3
Peso Específico del Relleno:
ton γs ≔ 1.90 ―― m3
Peso Específico de la Sobrecarga: Peso Específico del Suelo Fundación:
ton γf ≔ 1.85 ―― m3
Ángulo de Fricción del Suelo Relleno:
ϕr ≔ 34 deg
Ángulo de Fricción del Suelo Fundación:
ϕf ≔ 32 deg
Cohesión del Suelo Fundación: Presión admisible suelo fundación: Zona sísmica donde se ubica el proyecto:
1.- Predimensionamiento
3
ton Co ≔ 2.50 ―― m2 ton σadm ≔ 15 ―― m2 Ao ≔ 0.3
1 of 14
1.- Predimensionamiento CASO 1 Empuje de suelo + sobrecarga vehicular 1.1- Fuerzas Verticales y Momento Resistente:
1.1.a.- Debido al Peso Propio del Muro: Peso de la zapata:
Pz ≔ B ⋅ E ⋅ L ⋅ γh = 7.812 ton
Brazo palanca de la zapata:
Peso de la pantalla: Pp1 ≔ C ⋅ H ⋅ L ⋅ γh = 4.896 ton
((F - C)) Peso de la pantalla: Pp2 ≔ ―――⋅ H ⋅ L ⋅ γh = 3.672 ton 2 Peso del dentellón:
Pd ≔ Bd ⋅ Hd ⋅ L ⋅ γh = 1.170 ton
Peso Propio del Muro: Wpp ≔ Pz + Pp1 + Pp2 + Pd = 17.550 ton
1 Xz ≔ ―⋅ B = 2.325 m 2
1 Brazo palanca de la pantalla: Xp1 ≔ P + ((F - C)) + ―⋅ C = 2.100 m 2 2 Brazo palanca de la pantalla: Xp2 ≔ P + ―⋅ ((F - C)) = 1.800 m 3 1 Brazo palanca del dentellón: Xd ≔ P + ―⋅ Bd = 1.875 m 2
Momento de la zapata:
Mz ≔ Pz ⋅ Xz = 18.163 ton ⋅ m
Momento de la pantalla:
Mp1 ≔ Pp1 ⋅ Xp1 = 10.282 ton ⋅ m
Mommento de la pantalla:
Mp2 ≔ Pp2 ⋅ Xp2 = 6.610 ton ⋅ m
Momento del dentellón:
Md ≔ Pd ⋅ Xd = 2.194 ton ⋅ m
Momento por Peso Propio del Muro: Mpp ≔ Mz + Mp1 + Mp2 + Md = 37.248 ton ⋅ m Brazo de Palanca por Peso Propio del Muro:
1.1.b..- Debido al Peso Propio del Relleno:
Peso Propio del Relleno:
Wr ≔ T ⋅ H ⋅ L ⋅ γr = 31.008 ton
1 Brazo palanca del relleno: Br ≔ P + F + ―⋅ T = 3.45 m 2
Momento por Peso Relleno: Mr ≔ Wr ⋅ Br = 106.978 ton ⋅ m
Mpp Bpp ≔ ――= 2.122 m Wpp
1.a.c.- Debido al Peso Propio de la Sobrecarga:
Peso Propio de Sobrecarga: Ws ≔ Ls ⋅ Hs ⋅ L ⋅ γs = 3.078 ton
1 Brazo palanca de la sobrecarga: Bs ≔ P + ((F - C)) + ―⋅ Ls = 3.3 m 2 Momento por Peso Sobrecarga:
Ms ≔ Ws ⋅ Bs = 10.157 ton ⋅ m
Resultante Fuerzas Verticales: RV1 ≔ Wpp + Wr + Ws = 51.636 ton Momento Resistente: MR1 ≔ Mpp + Mr + Ms = 154.383 ton ⋅ m 1.2.- Empuje Horizontal y Momento Actuante:
2 of 14
1.2.- Empuje Horizontal y Momento Actuante:
1.2.a.- Debido al Empuje Activo del Suelo:
Coeficiente de presión activa:
1.2.b.- Debido al Empuje de la Sobrecarga:
1 - sin ⎛⎝ϕr⎞⎠ Ka ≔ ――――= 0.283 1 + sin ⎛⎝ϕr⎞⎠
1 Empuje Activo del Suelo: Ea ≔ ―⋅ Hm 2 ⋅ L ⋅ γr ⋅ Ka 2
Empuje Sobrecarga del Suelo: Es ≔ Hs ⋅ Hm ⋅ L ⋅ γs ⋅ Ka
1 Brazo palanca del suelo relleno: Bea ≔ ―⋅ Hm = 2.5 m 3
1 Brazo palanca de la sobrecarga: Bs ≔ ―⋅ Hm = 3.75 m 2
Momento por Empuje Activo del Suelo: Mea ≔ Ea ⋅ Bea
Momento por Empuje de la Sobrecarga: Mes ≔ Es ⋅ Bs
Ea = 15.108 ton
Es = 2.417 ton
Mea = 37.769 ton ⋅ m Empuje Total del Suelo: Momento Actuante del Suelo:
Mes = 9.065 ton ⋅ m EH1 ≔ Ea + Es = 17.525 ton MA1 ≔ Mea + Mes = 46.833 ton ⋅ m
1.3.- FUERZA DE FRICCIÓN: La fuerza de fricción se determinará en función del ángulo de fricción interna y de la cohesión del suelo de fundación. Primero se calculará el Empuje Pasivo producido por el dentellón. 1 + sin ⎛⎝ϕf⎞⎠ Coeficiente de presión pasiva: Kp ≔ ――――= 3.255 1 - sin ⎛⎝ϕf⎞⎠
⎞ ⎛2 Coeficiente de fricción suelo - muro: μ ≔ tan ⎜―⋅ ϕf⎟ = 0.391 ⎝3 ⎠
Presión pasiva inferior en dentellón: calculada en la cota de fondo del dentellón:
Presión pasiva superior en dentellón: calculada en la cota de fundación de la base Df:
ton σpi ≔ γf ⋅ ((Df + Hd)) ⋅ Kp = 11.139 ―― m2
ton σps ≔ γf ⋅ ((Df)) ⋅ Kp = 7.225 ―― m2
1 Empuje Pasivo actuando sobre el dentellón: Ep ≔ ―⋅ ⎛⎝σpi + σps⎞⎠ ⋅ Hd ⋅ L = 5.968 ton 2 FUERZA DE FRICCIÓN: FR1 ≔ ⎛⎝μ ⋅ RV1⎞⎠ + ((0.5 ⋅ Co ⋅ B ⋅ L)) + Ep = 31.947 ton 1.4.- FACTOR DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO: Se considera un valor FS mínimo de 1.5 FR1 FS ≔ ――= 1.823 EH1
OK. CUMPLE
1.6.- PRESIÓN DE CONTACTO MURO-SUELO DE FUNDACIÓN:
1.5.- FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLCAMIENTO: Se considera un valor FS mínimo de 2.0 MR1 FS ≔ ――= 3.296 MA1
OK. CUMPLE
3 of 14
FR1 FS ≔ ――= 1.823 EH1
MR1 FS ≔ ――= 3.296 MA1
1.6.- PRESIÓN DE CONTACTO MURO-SUELO DE FUNDACIÓN:
⎛⎝MR1 - MA1⎞⎠ = 2.083 m Punto de aplicación de la fuerza resultante, medido desde el punto O : Xr1 ≔ ――――― RV1 B ex1 ≔ ―- Xr1 = 0.242 m 2
Excentricidad, debe ser menor que B/6 :
Presión de contacto suelo - muro de fundación.- Valor máximo: ⎛ RV1 ⎞ ⎛ ex1 ⎞ ton σmax1 ≔ ⎜――⎟ ⋅ ⎜1 + 6 ⋅ ―― ⎟ = 14.574 ―― B ⎠ ⎝B⋅L⎠ ⎝ m2
B ―= 0.775 m 6
OK. CUMPLE
Presión de contacto suelo - muro de fundación.- Valor mínimo: ⎛ RV1 ⎞ ⎛ ex1 ⎞ ton σmin1 ≔ ⎜――⎟ ⋅ ⎜1 - 6 ⋅ ―― ⎟ = 7.635 ―― B ⎠ ⎝B⋅L⎠ ⎝ m2
2.- Predimensionamiento CASO 2 Empuje de suelo + sismo 2.1.- Fuerzas Verticales y Momento Resistente:
2.1.a- Debido al Peso Propio del Muro:
2.1.b.- Debido al Peso Propio del Relleno:
Los cálculos ya fueron realizados en el numeral 1.1.a. A continuación se muestran los valores de interés:
Los cálculos ya fueron realizados en el numeral 1.1.b. A continuación se muestran los valores de interés:
Peso Propio del Muro: Wpp = 17.550 ton
Peso Propio del Relleno:
Momento por Peso Propio del Muro: Mpp = 37.248 ton ⋅ m
Momento por Peso Relleno: Mr = 106.978 ton ⋅ m
Wr = 31.008 ton
Resultante Fuerzas Verticales: RV2 ≔ Wpp + Wr = 48.558 ton Momento Resistente: MR2 ≔ Mpp + Mr = 144.225 ton ⋅ m 2.2.- Empuje Horizontal y Momento Actuante:
2.2.a.- Debido al Empuje Activo del Suelo: Los cálculos ya fueron realizados en el numeral 1.1.a. A continuación se muestran los valores de interés: Empuje Activo del Suelo: Ea = 15.108 ton Momento por Empuje Activo del Suelo: Mea = 37.769 ton ⋅ m
2.2.b.- Debido al Efecto del Sismo: Coeficiente sísmico horizontal:
Csh ≔ 0.5 ⋅ Ao = 0.15
Coeficiente sísmico vertical:
Csv ≔ 0.7 ⋅ Csh = 0.105
⎛ Csh ⎞ Ángulo debido a la acción del sismo: θ ≔ atan ⎜――― ⎟ = 9.514 deg ⎝ 1 - Csv ⎠ Fuerza Sísmica por Peso Propio:
Fspp ≔ Csh ⋅ Wpp = 2.633 ton
esta fuerza actúa en el centro de gravedad del muro; cuyo valor ya fue calculado: Bpp = 2.122 m Momento por Fuerza sísmica por Peso Propio:
Mspp ≔ Fspp ⋅ Bpp = 5.587 m ⋅ ton
2.2.c.- Incremento Dinámico del Empuje Activo del Suelo: ϕr = 34.00 deg
θr ≔ θ = 9.514 deg
Ángulo de la cara interna del muro con la horizontal. Si la cara del muro es vertical toma el valor de 90°: ψr ≔ 90 ⋅ deg Coficiente de presión dinámica activa Kas:
2 Ángulo de fricción suelo-muro: δr ≔ ―⋅ ϕr = 22.67 deg 3 Ángulo del relleno con la horizontal. Si el relleno es horizontal toma el valor de 0°:
βr ≔ 0 ⋅ deg 4 of 14
Ángulo de la cara interna del muro con la horizontal. Si la cara del muro es vertical toma el valor de 90°: ψr ≔ 90 ⋅ deg
Ángulo del relleno con la horizontal. Si el relleno es horizontal toma el valor de 0°:
βr ≔ 0 ⋅ deg
Coficiente de presión dinámica activa Kas: Para:
βϕ- θ 2
sin ⎛⎝ψr + ϕr - θr⎞⎠ Kas ≔ ―――――――――――― 2 cos ⎝⎛θr⎠⎞ ⋅ sin ⎝⎛ψr⎠⎞ ⋅ sin ⎝⎛ψr - δr - θr⎠⎞
2
sin ⎛⎝ψr + ϕr - θr⎞⎠ Kas ≔ ―――――――――――――――――――――――― 2 ⎡ 2 2 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ sin ⎛⎝ϕr + δr⎞⎠ ⋅ sin ⎛⎝ϕr - βr - θr⎞⎠ ⎤ ⎥ cos ⎛⎝θr⎞⎠ ⋅ sin ⎛⎝ψr⎞⎠ ⋅ sin ⎛⎝ψr - δr - θr⎞⎠ ⋅ ⎢ 1 + ―――――――――― ⎢⎣ sin ⎛⎝ψr - δr - θr⎞⎠ ⋅ sin ⎛⎝ψr + βr⎞⎠ ⎥⎦ Kas = [[ 0.369 ]]
⎛1 ⎞ Incremento dinámico del empuje activo del suelo: ΔDEa ≔ ⎜―⋅ γr ⋅ Hm 2 ⋅ L⎟ ⋅ ((Kas - Ka)) ⋅ ((1 - Csv)) = [[ 4.130 ]] ton ⎝2 ⎠
Brazo palanca:
2 Bsis ≔ ―⋅ Hm = 5.000 m 3 Msis ≔ ΔDEa ⋅ Bsis = [[ 20.649 ]] ton ⋅ m
Momento por Empuje Sísmico:
Empuje Total del Suelo: Momento Actuante del Suelo:
EH2 ≔ Ea + Fspp + ΔDEa = [[ 21.870 ]] ton MA2 ≔ Mea + Mspp + Msis = [[ 64.005 ]] ton ⋅ m
2.3.- FUERZA DE FRICCIÓN: Los siguientes valores fueron calculados en el numeral 1.3 Kp = 3.255
μ = 0.391
ton σpi = 11.139 ―― m2
ton σps = 7.225 ―― m2
Ep = 5.968 ton
FUERZA DE FRICCIÓN: FR2 ≔ ⎛⎝μ ⋅ RV2⎞⎠ + ((0.5 ⋅ Co ⋅ B ⋅ L)) + Ep = 30.745 ton
2.4.- FACTOR DE SEGURIDAD AL DESLIZAMIENTO: Se considera un valor FS mínimo de 1.4, para casos de sismos FR2 FS ≔ ――= [[ 1.41 ]] EH2
2.5.- FACTOR DE SEGURIDAD AL VOLCAMIENTO: Se considera un valor FS mínimo de 1.4, para casos de sismos MR2 FS ≔ ――= [[ 2.25 ]] MA2
OK. CUMPLE
OK. CUMPLE
2.6.- PRESIÓN DE CONTACTO MURO-SUELO DE FUNDACIÓN:
⎛⎝MR2 - MA2⎞⎠ = [[ 1.652 ]] m Punto de aplicación de la fuerza resultante, medido desde el punto O : Xr2 ≔ ――――― RV2
Excentricidad, debe ser menor que B/6 :
B ex2 ≔ ―- Xr2 = [[ 0.673 ]] m 2
Presión de contacto suelo - muro de fundación.- Valor máximo: ⎛ RV2 ⎞ ⎛ ex2 ⎞ ton σmax2 ≔ ⎜――⎟ ⋅ ⎜1 + 6 ⋅ ―― ⎟ = [[ 19.51 ]] ―― B ⋅ L B ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ m2
B ―= 0.775 m 6
OK. CUMPLE
Presión de contacto suelo - muro de fundación.- Valor mínimo: ⎛ RV2 ⎞ ⎛ ex2 ⎞ ton σmin2 ≔ ⎜――⎟ ⋅ ⎜1 - 6 ⋅ ―― ⎟ = [[ 1.375 ]] ―― B ⋅ L B ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ m2
3.- Diseño de la Zapata (Pie + Talón)
5 of 14
3.- Diseño de la Zapata (Pie + Talón) 3.a- SOLICITACIONES DE CORTE Y FLEXIÓN MÁXIMA CASO 1 Empuje de suelo + sobrecarga vehicular 3.a.1.- Sección Crítica 1-1 (Pie): El pie de la base del muro se comporta como un volado sometido a una presión o carga vertical hacia arriba correspondiente a la reacción del suelo y al peso propio que actúa hacia abajo, prodiminando en este caso la reacción del suelo. Los momentos flectores resultantes originan tracción en la fibra inferior. Peso del Pie:
Wpp11 ≔ P ⋅ E ⋅ L ⋅ γh = 2.52 ton P Bpp11 ≔ ―= 0.75 m 2 Mpp11 ≔ Wpp11 ⋅ Bpp11 = 1.89 ton ⋅ m
Reacción del Suelo: Los siguientes parámetros ya fueron calculados: ton σmax1 = 14.574 ―― m2
ton σmin1 = 7.635 ―― m2
A continuación se calcula el valor de la presion en la sección crítica 1-1: ⎛⎛ σmax1 - σmin1 ⎞ ⎞ ton σ11 ≔ ⎜⎜――――― ⎟ ⋅ ((B - P))⎟ + σmin1 = 12.336 ―― B ⎝⎝ ⎠ ⎠ m2 Reacción del Suelo en la Sección Crítica 1-1:
Fuerza Cortante Resultante en la Puntera 1-1:
⎛ σmax1 + σ11 ⎞ Rs11 ≔ ⎜―――― ⎟ ⋅ P ⋅ L = 20.183 ton 2 ⎝ ⎠
V11 ≔ Rs11 - Wpp11 = 17.663 ton
Para calcular el Momento en la Sección 1-1, el diagrama de presión trapezoidal se puede descomponer en una figura rectangular y otra triangular: 1 Rtriang11 ≔ ―⋅ ⎛⎝σmax1 - σ11⎞⎠ ⋅ P ⋅ L = 1.679 ton 2
Rrect11 ≔ σ11 ⋅ P ⋅ L = 18.504 ton P Brect11 ≔ ―= 0.75 m 2
2 Btriang11 ≔ ―⋅ P = 1 m 3
Mrect11 ≔ Rrect11 ⋅ Brect11 = 13.878 ton ⋅ m
Mtriang11 ≔ Rtriang11 ⋅ Btriang11 = 1.679 ton ⋅ m
M11 ≔ ⎛⎝Mrect11 + Mtriang11⎞⎠ - Mpp11 = 13.667 ton ⋅ m
Sentido horario positivo
3.a.2.- Sección Crítica 2-2 (Talón): Sobre el talón de la base del muro predomina la carga vertical hacia abajo correspondiente a la suma del peso del relleno y de peso propio del muro, actuando hacia arriba la reacción del suelo. Los momentos flectores resultantes originan tracción en la fibra superior. Peso del Talón:
Wpp22 ≔ T ⋅ E ⋅ L ⋅ γh = 4.032 ton T Bpp22 ≔ ―= 1.2 m 2
Mpp22 ≔ Wpp22 ⋅ Bpp22 = 4.838 ton ⋅ m Por Relleno sobre el Talón: Wr22 ≔ Wr = 31.008 ton T Br22 ≔ ―= 1.2 m 2
Mr22 ≔ Wr22 ⋅ Br22 = 37.210 ton ⋅ m Por Sobrecarga:
Reacción del Suelo:
6 of 14
Mr22 ≔ Wr22 ⋅ Br22 = 37.210 ton ⋅ m Por Sobrecarga:
Reacción del Suelo:
Ws22 ≔ Ws = 3.078 ton
Los siguientes parámetros ya fueron calculados:
T Bs22 ≔ ―= 1.2 m 2
ton σmax1 = 14.574 ―― m2
Ms22 ≔ Ws22 ⋅ Bs22 = 3.694 ton ⋅ m
ton σmin1 = 7.635 ―― m2
A continuación se calcula el valor de la presion en la sección crítica 2-2: ⎛⎛ σmax1 - σmin1 ⎞ ⎞ ton σ22 ≔ ⎜⎜――――― ⎟ ⋅ ((B - P - F))⎟ + σmin1 = 11.216 ―― B ⎝⎝ ⎠ ⎠ m2 Reacción del Suelo en la Sección Crítica 2-2:
Fuerza Cortante Resultante en el Talón:
⎛ σ22 + σmin1 ⎞ Rs22 ≔ ⎜―――― ⎟ ⋅ T ⋅ L = 22.621 ton 2 ⎝ ⎠
V22 ≔ Rs22 - Wpp22 - Wr22 - Ws22 = -15.497 ton
Para calcular el Momento en la Sección 2-2, el diagrama de presión trapezoidal se puede descomponer en una figura rectangular y otra triangular: 1 Rtriang22 ≔ ―⋅ ⎛⎝σ22 - σmin1⎞⎠ ⋅ T ⋅ L = 4.298 ton 2
Rrect22 ≔ σmin1 ⋅ T ⋅ L = 18.323 ton T Brect22 ≔ ―= 1.2 m 2
1 Btriang22 ≔ ―⋅ T = 0.8 m 3
Mrect22 ≔ Rrect22 ⋅ Brect22 = 21.988 ton ⋅ m
Mtriang22 ≔ Rtriang22 ⋅ Btriang22 = 3.438 ton ⋅ m
M22 ≔ Mpp22 + Mr22 + Ms22 - ⎛⎝Mrect22 + Mtriang22⎞⎠ = 20.315 ton ⋅ m
Sentido horario positivo
3.b.- SOLICITACIONES DE CORTE Y FLEXIÓN MÁXIMA CASO 2 Empuje de suelo + sismo
3.b.1.- Sección Crítica 3-3 (Pie): El pie de la base del muro se comporta como un volado sometido a una presión o carga vertical hacia arriba correspondiente a la reacción del suelo y al peso propio que actúa hacia abajo, prodiminando en este caso la reacción del suelo. Los momentos flectores resultantes originan tracción en la fibra inferior. Peso del Pie:
Wpp33 ≔ Wpp11 = 2.52 ton Bpp33 ≔ Bpp11 = 0.75 m Mpp33 ≔ Mpp11 = 1.89 ton ⋅ m
Reacción del Suelo: Los siguientes parámetros ya fueron calculados: ton σmax2 = [[ 19.51 ]] ―― m2
ton σmin2 = [[ 1.375 ]] ―― m2
A continuación se calcula el valor de la presion en la sección crítica 3-3: ⎛⎛ σmax2 - σmin2 ⎞ ⎞ ton σ33 ≔ ⎜⎜――――― ⎟ ⋅ ((B - P))⎟ + σmin2 = [[ 13.66 ]] ―― B ⎝⎝ ⎠ ⎠ m2 Reacción del Suelo en la Sección Crítica 3-3: Fuerza Cortante Resultante en la Puntera 3-3:
⎛ σmax2 + σ33 ⎞ Rs33 ≔ ⎜―――― ⎟ ⋅ P ⋅ L = [[ 24.878 ]] ton 2 ⎝ ⎠
V33 ≔ Rs33 - Wpp33 = [[ 22.358 ]] ton
Para calcular el Momento en la Sección 3-3, el diagrama de presión trapezoidal se puede descomponer en una figura rectangular y otra 7 of 14 triangular:
Para calcular el Momento en la Sección 3-3, el diagrama de presión trapezoidal se puede descomponer en una figura rectangular y otra triangular: 1 Rtriang33 ≔ ―⋅ ⎛⎝σmax2 - σ33⎞⎠ ⋅ P ⋅ L = [[ 4.388 ]] ton 2
Rrect33 ≔ σ33 ⋅ P ⋅ L = [[ 20.49 ]] ton P Brect33 ≔ ―= 0.75 m 2
2 Btriang33 ≔ ―⋅ P = 1 m 3
Mrect33 ≔ Rrect33 ⋅ Brect33 = [[ 15.368 ]] ton ⋅ m
Mtriang33 ≔ Rtriang33 ⋅ Btriang33 = [[ 4.388 ]] ton ⋅ m
M33 ≔ ⎛⎝Mrect33 + Mtriang33⎞⎠ - Mpp33 = [[ 17.865 ]] ton ⋅ m
Sentido horario positivo
3.b.2.- Sección Crítica 4-4 (Talón): Sobre el talón de la base del muro predomina la carga vertical hacia abajo correspondiente a la suma del peso del relleno y de peso propio del muro, actuando hacia arriba la reacción del suelo. Los momentos flectores resultantes originan tracción en la fibra superior. Peso del Talón:
Wpp44 ≔ Wpp22 = 4.032 ton Bpp44 ≔ Bpp22 = 1.2 m Mpp44 ≔ Wpp44 ⋅ Bpp44 = 4.838 ton ⋅ m Por Relleno sobre el Talón: Wr44 ≔ Wr22 = 31.008 ton Br44 ≔ Br22 = 1.2 m Mr44 ≔ Wr44 ⋅ Br44 = 37.210 ton ⋅ m
Reacción del Suelo: Los siguientes parámetros ya fueron calculados: ton σmax2 = [[ 19.51 ]] ―― m2
ton σmin2 = [[ 1.375 ]] ―― m2
A continuación se calcula el valor de la presion en la sección crítica 2-2: ⎛⎛ σmax2 - σmin2 ⎞ ⎞ ton σ44 ≔ ⎜⎜――――― ⎟ ⋅ ((B - P - F))⎟ + σmin2 = [[ 10.735 ]] ―― B ⎝⎝ ⎠ ⎠ m2 Reacción del Suelo en la Sección Crítica 4-4:
⎛ σ44 + σmin2 ⎞ Rs44 ≔ ⎜―――― ⎟ ⋅ T ⋅ L = [[ 14.532 ]] ton 2 ⎝ ⎠
Fuerza Cortante Resultante en el Talón: V44 ≔ Rs44 - Wpp44 - Wr44 = ⎡⎣ -20.508 ⎤⎦ ton Para calcular el Momento en la Sección 4-4, el diagrama de presión trapezoidal se puede descomponer en una figura rectangular y otra triangular: Rrect44 ≔ σmin2 ⋅ T ⋅ L = [[ 3.3 ]] ton T Brect44 ≔ ―= 1.2 m 2
1 Rtriang44 ≔ ―⋅ ⎛⎝σ44 - σmin2⎞⎠ ⋅ T ⋅ L = [[ 11.232 ]] ton 2 1 Btriang44 ≔ ―⋅ T = 0.8 m 3
Mrect44 ≔ Rrect44 ⋅ Brect44 = [[ 3.96 ]] ton ⋅ m
Mtriang44 ≔ Rtriang44 ⋅ Btriang44 = [[ 8.986 ]] ton ⋅ m
M44 ≔ Mpp44 + Mr44 - ⎛⎝Mrect44 + Mtriang44⎞⎠ = [[ 29.102 ]] ton ⋅ m
Sentido horario positivo
8 of 14
3.c.- DISEÑO DE LA ZAPATA POR CORTE
3.d.- DISEÑO DE LA ZAPATA POR FLEXIÓN
9 of 14
3.d.- DISEÑO DE LA ZAPATA POR FLEXIÓN 3.d.1.- PIE
3.d.2.- TALÓN
10 of 14
3.d.2.- TALÓN
4.- Diseño de la Pantalla
11 of 14
4.- Diseño de la Pantalla
12 of 14
13 of 14
EL DETALLE DE LA ARMADURA FUE PRESENTADA EN CLASES
14 of 14