UNIVERSIDAD TECNICA PARTICULAR DE LOJALa Universidad Católica de Loja

DESARROLLO DE UNA HERRAMIENTA DE SOFTWARE PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO DE MUROS CANTILIVER EN VISUAL BASIC

2008.NET

BYRON GEOVANNY RIVADENEIRA ERAZO

ETAPAS DE LA EXPOSICIÓN

1. DESCRIPCION SOBRE LA METODOLOGÍA DE CÁLCULO

2. DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROGRAMA

3. EXPLICACIÓN SOBRE EL DISEÑO Y PROGRAMACIÓN WEB

4. UTILIZACIÓN DE LA HERRAMIENTA

DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGIA DE CÁLCULO IMPORTANCIA MUROS CANTILIVER

Se utilizan para contener masas de tierra Los muros de retención proporcionan soporte lateral a taludes verticales o casi verticales de suelo.Se encuentran sometidos a dos tipos de cargas: horizontales (empuje del suelo y sobrecargas) y las verticales (provenientes del peso propio del muro, peso del relleno sobre él y también las  sobrecargas).Los muros de retención convencionales se clasifican en:1. Muros de retención de gravedad2. Muros de retención de semigravedad3. Muros de retención en voladizo4. Muros de retención con contrafuertes

MUROS CANTILIVER O VOLADIZO

Consta de un cuerpo vertical que contiene la tierra y la zapata que lo sostiene, contribuyendo a la estabilidad el relleno por encima del talón.Es económico hasta los 8m de altura.

PREDIMENSIONAMIENTO

PRESIÓN LATERAL DE TIERRA Sobrecarga Q Peso esp. γ P. de P μ Cohesión C’

Los factores que afectan la presión lateral son:• Tipo y magnitud de movimiento de los muros• Parámetros de resistencia cortante del suelo• Peso específico del suelo• Condiciones de drenaje en el relleno.

OBSERVACIONES.Los suelos ocupan dependiendo su condición una posición entre líquidos y sólidos Suelos y masas granulares pueden tener comportamientos como solidos o como líquidos.La arcilla saturada se convierte prácticamente en un líquido.La cohesión interna mantiene la forma de las arcillas.Es importante la acción hidrostática

Ko  –  coeficiente  de  presión  en  reposo  del  suelo  depende  del  tipo  de  suelo  y  la  forma  de compactación• Los mejores suelos para relleno son arenas y grabas por su permeabilidad, no pierden

estabilidad con el paso del tiempo y no son susceptibles al congelamiento.• Por la importancia que tiene la presencia del agua en el suelo trasdós del muro

tenemos que tomar en cuenta el drenaje

FACTORES IMPORTANTES

• Angulo de fricción Ø• Angulo de inclinación del relleno α• Profundidad H• Peso específico del suelo del relleno.

Ø en suelos no cohesivos se pueden determinar mediante ensayos de laboratorio La resistencia en arenas se nota mediante cohesión y en menor grado por fricción intergranular.

PRESION EN REPOSO 

Para determinar la ubicación de esta fuerza de presión de tierra Po, necesitamos haciendo momentos respecto al fondo del muro.

PRESIÓN ACTIVA

Cuando el muro se aleja del relleno, ejerciendo el suelo una presión contra el muro 

El esfuerzo de tensión en el suelo causará finalmente una grieta  a lo largo de la interface del suelo y el muro, esta se llama grieta de tensión y su profundidad se la determina de la siguiente manera:

Los analistas de esta presión fueron principalmente: 

Los analistas de esta presión fueron principalmente:RANKINEDiseñada especialmente para suelos no cohesivos (arenas y gravas) pero con  los  respectivos ajustes se puede hacer sin mayor problema para suelos arcillosos cohesivosCOULOMB Esta teoría es más conservadora, las consideraciones que hace Coulomb es que la cuña de falla está constituida por material granular y se toma en cuenta la fricción que hay entre el muro y el suelo trasdós, este ángulo se lo representa con la inicial δ.

En el caso de que el relleno sea granular densa el ángulo δ está en los siguientes parámetros

Las fuerzas que actúan sobre esta cuña son las siguientes

• El peso de la cuña del suelo• La resultante F de las fuerzas cortante y normal a lo largo de BC, la cual esta inclinada

un ángulo Ø respecto a la normal del plano BC• La fuerza o presión del suelo que esta inclinada δ respecto a la normal del muro

PRESIÓN PASIVASi el muro empuja contra el relleno

TEORIAS DE ANÁLISISRANKINE COULOMB

PRESIONES DE TIERRA PARA CONDICIONES USUALES DE CARGA1.- Relleno con superficie inclinada α

RANKINE

COULOMB

En el caso de que sean presiones pasivas simplemente cambian los signos de las formulas2.- Relleno con superficie horizontalRANKINE

COULOMBEn este caso  la  fórmula se utiliza  la misma que Rankine pues esta se simplifica de  la que es cuando el suelo trasdós del muro es inclinada

3.- Relleno con superficie horizontal que soporta una carga adicional uniforme

Altura de sobrecargaRANKINE COULOMBSon las formulas mostradas anteriormente.

AFECCIONES DE LAS PRESIONES LATERALES.• Por propiedades del suelo• Por agua superficial• Por las condiciones de drenaje• Factores climáticos• Otros que no se pueden expresar en fórmulas

ESTABILIDAD EXTERNA.

Un muro puede fallar por dos maneras diferentes:

1. Las partes individuales pueden no ser suficientemente fuertes para resistir las fuerzas que actúan (ejemplo: el muro se agrieta por presión de tierra).

COMO REMEDIAR.Aquí se requiere determinar  las dimensiones, espesores, y  refuerzo necesario para resistir  los momentos y los cortantes (concreto)

2. Todo el muro se desplaza por acción de la presión de tierra sin que presente rotura interna.

COMO REMEDIAR.Para salvaguardar el muro contra desplazamientos globales o garantizar su estabilidad externa, se necesita consideraciones especiales basadas en las presiones reales de tierras (tan precisas como puedan determinarse).Las presiones de contacto  calculadas se comparan con  los  factores admisibles  y  los  factores globales  de  seguridad,  se  evalúan  comparando  las  fuerzas  resistentes  con  las  máximas  en condiciones de servicio.

FALLA VOLCAMIENTO.Se  refiere  a  la  posibilidad  de  volcamiento  de  todo  el  muro  alrededor  del  borde delantero, para que esto suceda el momento de volcamiento debe superar al momento estabilizante.

FACTOR DE SEGURIDAD POR VOLCAMIENTO ≥ 1.5

ΣMo = Suma de los momentos de las fuerzas que tienden a volcar la estructura ΣMR = Suma de los momentos de las fuerzas que tienden a resistir el volteo de la estructura Todo este análisis se hace con respecto al punto CLa altura a la que se aplica es dependiendo que factores influyen pero es como determinar un centro de gravedadCOMO REMEDIARLOAumento dimensión de la base

FALLA DESLIZAMIENTO

El muro puede desplazarse globalmente por el empuje de tierra, Este deslizamiento es resistido por fricción entre el suelo y la zapata.Para que no ocurra esto, las fuerzas que resisten al deslizamiento deben exceder aquellas que tienden a generarlo

FACTOR DE SEGURIDAD POR DESLIZAMIENTO ≥ 1.5

ΣF’R = suma de las fuerzas resistentes horizontalesΣFd = Suma de las fuerzas actuales horizontales

COMO REMEDIARLO

1. Aumento dimensión  de la base2. Colocación de un diente3. Utilización de la presión pasiva (solo recomendable si se conoce que este relleno 

no  se  va    a  mover  o  tienda  a  erosionarse,  necesita  mantenimiento  para  poder contar con esta fuerza adicional).

RECOMENDACIONES.El  relleno  que  ejerce  presión  pasiva  debe  colocarse  o  estar  antes  que  el  relleno  trasdós  del muro. 

FALLA CAPACIDAD DE CARGA RESPECTO A LA BASE.La presión vertical transmitida al suelo por la losa de base del muro de retención debe revisarse contra la capacidad de carga última del suelo.

Si el análisis de un diseño muestra que e > B/6, el diseño debe rehacerse y determinar nuevas dimensiones.

 

RECOMENDACIONES.Las condiciones de  la ubicación de  la  resultante no  solo  reducirán  la magnitud de presión de contacto máxima, sino que también impedirá disparidades demasiado grandes en las presiones.

FACTOR DE SEGURIDAD POR CAPACIDAD DE CARGA ≥ 3

BASE DE DISEÑO ESTRUCTURAL

Consiste en utilizar  los cálculos  las presiones  reales de  tierra,    las cargas muertas y vivas de servicio calculadas o estimadas con factores de carga Los  factores  de  seguridad  contra  volcamiento  y  deslizamiento  se  establecen  con  base  en  las condiciones para cargas de servicioEl diseño estructural debe ser consistente con los métodos utilizados para todos los demás tipos de elementos que debe basarse, por tanto, en cargas mayoradas que reconozcan la posibilidad de un incremento con respecto a las cargas de servicio Una vez revisada la estabilidad al volcamiento, deslizamiento, presiones de contacto y estando conformes con ellas, se debe verificar que los esfuerzos de corte y de flexión en las secciones críticas de la pantalla y la zapata del muro no sean superiores a los máximos establecidos por las normas. FACTORES DEL CODIGO ACI

VERIFICACION ESFUERZOS DE CORTE PANTALLA 

El comportamiento que tiene un muro es como un volado empotrado en la baseLas fuerzas laterales aplicadas a la pantalla se calculan usando un factor de carga de 1.7 La  resistencia  al  corte  en  las  secciones  transversales  exige  que  la  fuerza  cortante  mayorada  sea  menor  igual  que  la resistencia a corte nominalDónde:

 

Si no cumple esta condición se tiene que redefinir las dimensiones de la pantalla (aumentar)

VERIFICACIÓN DE LOS ESFUERZOS DE FLEXIÓN

Se basa en que el Momento mayorado en  la sección considerada debe ser menor o igual que el Momento Nominal resistente El momento flector de cuerpo disminuye rápidamente al aumentar  la distancia desde la  parte  inferior.  Por  este  motivo  en  la  parte  superior  se  necesita  solo  refuerzo principal.

Recomendación.Se tiene que tomar la mayor cantidad de acero entre los dos valores obtenido con la finalidad de tener la seguridad que sea el acero adecuado para esta sección

ACERO HORIZONTAL EN LA PANTALLA

CARA INTERIOR 1/3(Ash)CARA EXTERIOR 2/3(Ash)

ACERO VERTICAL CARA EXTERIOR.

DISEÑO DEL TALÓN

Vu = (PESO ESPECIFICO DEL MURO*AREA TALON +PESO ESPECIFICO DEL RELLNO*AREA RELLENO)*FACTOR DE MAYORACIÓN (1.4)

REVISION AL ESFUERZO CORTANTE DEL TALÓN

 Cortante para cargas mayoradas menor igual que el cortante admisible o permitidoSi no cumple esta condición se tiene que redefinir las dimensiones del espesor de la losa (aumentar) MOMENTO EN LA CARA DE LA PARED

Recomendación.Se tiene que tomar la mayor cantidad de acero entre los dos valores obtenido con la finalidad de tener la seguridad que sea el acero adecuado para esta sección

LOSA DEL PUNTAL

Actúa como voladizo que se proyecta hacia afuera desde la cara del cuerpo principal del muro

PREDIMENSIONAMIENTO

ELECCION PRESIÓN LATERAL

ACTIVA REPOSO PASIVA

RANKINE COULOMB

1 ESTRATO 2 ESTRATO 1 ESTRATO 2 ESTRATO

1 ESTRATO 2 ESTRATO RANKINE COULOMB

1 ESTRATO 2 ESTRATO 1 ESTRATO 2 ESTRATO

INGRESO DE DATOS (CARACTERISTICAS DEL SUELO)

CONTINUA…………………….

1 ESTRATO

INGRESO DE DATOS

P. A. P.A.+P.P.

PP+PA+D PA+PP

FSV FSD FSQ

SI>1.5 NO<1.5 SI>1.5 NO<1.5 SI>3 NO<3

REGRESAR AL PREDIMENSIONAMIENTO

CONTINUA…………

Ingreso de Datos

PANTALLA

Vu<ΦVadm Vu>ΦVadm

REGRESA A PREDIMENSIONAMIENTOAUMENTO DE PANTALLA

TALÓN

Vu<ΦVadm Vu>ΦVadm

LOSA O PUNTAL

Vu<ΦVadm Vu>ΦVadm

REGRESA A PREDIMENSIONAMIENTOAUMENTO DE ESPESOR

INTERNET

Internet es una red informática, realmente se trata de un conjunto de ordenadores conectados entre sí intercambiándose información. El rápido y ascendente crecimiento de Internet ha conseguido que esta red haya pasado a llamarse “La Red” o “la red de redes”, debido a la existencia de ordenadores conectados a la misma en todo el mundo.

La principal diferencia entre Internet y cualquier otra red informática reside en que esta no pertenece a ningún país, ni organismo oficial, ni a una empresa determinada, es decir, se trata de una red libre ya que cualquier persona puede acceder a ella desde cualquier punto del planeta, de la misma forma que no existe ningún tipo de restricción para toda la información que circula por la misma.

Solamente existen unos organismos internacionales repartidos por todo el mundo y organizados de forma jerárquica. Estos organismos no tienen ningún afán de lucro, y son los encargados de regular el crecimiento de Internet y garantizar el buen funcionamiento de la Red.

ISS PERMITE MONTAR NUESTRO EQUIPO COMO UN SERVIDOR WEB.

(INICIATIVA UTPL) LABORATORIO VIRTUAL DE INGENIERIA GEOTECNICA

El Laboratorio Virtual de Ingeniería Geotécnica LVIG ha sido desarrollado como una herramienta para la educación e investigación en Ingeniería Geotécnica. Este Laboratorio interactivo, de acceso libre, permite la comunicación, colaboración, discusión e intercambio de información entre sus usuarios.Las Herramientas de Diseño son programas desarrollados para diseñar distintos tipos de estructuras en contacto con el suelo. Estos programas se implementan en el laboratorio a través de interfaces interactivas que hacen el pre-procesamiento y post-procesamiento de datos.Las Herramientas de Análisis son programas desarrollados para simular el comportamiento del suelo ante el efecto de distintos tipos de estructuras

ASP.NETEs un framework (Estructura conceptual y Tecnológica de Soporte Definido) para aplicaciones web. Es usado por programadores para construir sitios web dinámicos, aplicaciones web y servicios web XML.La programación web es una mezcla de varios lenguajes de etiquetas, un gran uso de lenguajes de script y plataformas de servidorLa definición contextual de Microsoft es que "Las Active Server Pages son un ambiente de aplicación abierto y gratuito en el que se puede combinar código HTML, scripts y componentes ActiveX del servidor para crear soluciones dinámicas y poderosas para el web".

SITIOS WEBA las páginas de un sitio web se accede frecuentemente a través de un URL raíz común llamado portada, que normalmente reside en el mismo servidor físico. Los URL organizan las páginas en una jerarquía, aunque los hiperenlaces entre ellas controlan más particularmente cómo el lector percibe la estructura general y cómo el tráfico web fluye entre las diferentes partes de los sitios.No debemos confundir sitio web con página web, esta última es sólo un archivo HTML, una unidad HTML, que forma parte de algún sitio web. Al ingresar una dirección web, como por ejemplo www.wikimedia.org, siempre se está haciendo referencia a un sitio web, el que tiene una página HTML inicial, que es generalmente la primera que se visualiza. La búsqueda en Internet se realiza asociando el DNS ingresado con la dirección IP del servidor que contiene el sitio web en el cual está la página HTML buscada.Los sitios web están escritos en código HTML (Hyper Text Markup Language), o dinámicamente convertidos a éste, y se acceden aplicando un software conveniente llamado navegador web, también conocido como un cliente HTTP. Los sitios web pueden ser visualizados o accedidos desde un amplio abanico de dispositivos con conexión a Internet, como computadoras personales, computadores portátiles, PDAs, y teléfonos móviles.Un sitio web es un conjunto de páginas web, típicamente comunes a un dominio de Internet o subdominio en la World Wide Web en Internet.Una página web es un documento HTML/XHTML accesible generalmente mediante el protocolo HTTP de Internet.

WEB DINÁMICASLos sitios Web dinámicos son aquellos que permiten crear aplicaciones dentro de la propia Web, otorgando una mayor interactividad con el navegante.Es aquel sitio donde el usuario ve objetos cambiando, en movimiento o interactúa de alguna manera con ellos.

AJAX (Asynchronous JavaScript And XML). Es una forma de desarrollo web para crear aplicaciones interactivas. Estas aplicaciones se ejecutan en el cliente (en este caso el navegador de los usuarios), y mantiene comunicación asíncrona con el servidor en segundo plano. De esta forma es posible realizar cambios sobre la misma página sin necesidad de recargarla. Esto significa aumentar la interactividad, velocidad y usabilidad en la misma.JavaScript es el lenguaje interpretado (scripting language) en el que normalmente se efectúan las funciones de llamada de Ajax mientras que el acceso a los datos se realiza mediante XMLHttpRequest, objeto disponible en los navegadores actuales. En cualquier caso, no es necesario que el contenido asíncrono esté formateado en XML.Ajax es una técnica válida para múltiples plataformas y utilizable en muchos sistemas operativos y navegadores, dado que está basado en estándares abiertos como JavaScript y Document Object Model (DOM)

HTMLEs el acrónimo inglés de HyperText Markup Language, que se traduce al español como Lenguaje de Etiquetas de Hipertexto. Es un lenguaje de marcado diseñado para estructurar textos y presentarlos en forma de hipertexto, que es el formato estándar de las páginas web. Gracias a Internet y a los navegadores como Internet Explorer, Opera, Firefox, Netscape o Safari, el HTML se ha convertido en uno de los formatos más populares y fáciles de aprender que existen para la elaboración de documentos para web.En realidad HTML no es un lenguaje de programación si no que son sentencias -etiquetas-de las cuales me indican que operaciones se van a realizar con el texto o con los atributos que se estén manejando con ese sentencia-etiqueta-, la verdad estas secuencias son muy necesarias para el diseño de una página web ya que cada una de esas sentencias le indican a internet como está compuesta la estructura de cualquier Web.

SCRIPTSLos scripts pueden estar embebidos en otro lenguaje para aumentar las funcionalidades de este, como es el caso los scripts PHP o Javascript en código HTMLJAVASCRIPTEs un lenguaje de programación utilizado para crear pequeños programitas encargados de realizar acciones dentro del ámbito de una página web. Se trata de un lenguaje de programación del lado del cliente, porque es el navegador el que soporta la carga de procesamiento, y de esta manera se puede crear efectos especiales en las páginas y definir interactividades con el usuario.

EN POCAS PALABRAS MI TRABAJO SE DIVIDE EN DOS ETAPAS LO ANTERIOR MENCIONADO (SCRIPT, HTML, AJAX, IIS) ME AYUDA PARA DAR LA

FORMA Y FONDO A LA PAGINA WEB COMO TAL.

Y LA PROGRAMACIÓN DE VISUAL BASIC 2008 ES MAS BIEN LA CODIFICACIÓN PARA LLEVAR A CABO LA HERRAMIENTA CONCERNIETE AL ANALISIS Y DISEÑO DE MUROS EN ESTE CASO.