TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
TEMA 3 ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN RIacuteGIDAS
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IacuteNDICE
TIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN
TIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN RIacuteGIDAS
TIPO DE EMPUJES A CONSIDERAR
COMPROBACIONES A REALIZAR EN UN MURO
MEacuteTODO DE PREDIMENSIONADO DE HAIRSINE
OTROS CRITERIOS
MUROS EN L
MUROS DE CONTRAFUERTES
MUROS DE SOacuteTANO
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
RELLENO DEL TRASDOacuteS
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
CONSTRUCCIOacuteN
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ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN
Cuando el talud que se quiere dar a un terreno no se sostiene debidamente por siacute mismo hay que construir una ldquoESTRUCTURA DE CONTENCIOacuteNrdquo
Evita que el suelo se deforme excesivamente
Soporta los empujes del terreno
Seguacuten su COMPORTAMIENTO las estructuras de contencioacuten pueden clasificarse en
Riacutegidas (muros)
bull Se ejecutan en el exterior del terreno
bull No cambian de forma bajo la accioacuten de los empujes
Flexibles (pantallas tablestacas etc)
bull Se ejecutan en el interior del terreno previamente a la excavacioacuten
bull Se deforman por los empujes (relativamente)
bull La deformacioacuten que se produce puede llegar a influir en la distribucioacuten del empuje de las tierras
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Los MUROS son elementos de contencioacuten destinados aestablecer y mantener una diferencia de niveles en el terrenocon una pendiente superior a la que permitiriacutea el mismotransmitiendo a su base y resistiendo con deformacionesadmisibles los empujes laterales
TRASDOacuteSINTRADOacuteS
ZAPATA o LOSA
ALZ
AD
O
TALOacuteN
PUNTERA
CONTRAFUERTECORONACIOacuteN
(IMPOSTA)
GOTEROacuteN
TACOacuteN
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su FUNCIOacuteN se clasifican en
Muros de sostenimiento Se construyen separados del terreno ydespueacutes se rellena su trasdoacutes
Muros de contencioacuten Se construyen para mantener taludesinestables por excavacioacuten o ldquodesmonterdquo
Muros de revestimiento Protegen un terreno de la erosioacuten(atmosfeacuterica escorrentiacutea hellip) o meteorizacioacuten
REVESTIMIENTOSOSTENIMIENTO
RELLENO
CONTENCIOacuteN
VACIADO
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten el MATERIAL del que estaacuten construidos
Piedra natural
bull Piedra en seco
bull Mamposteriacutea (arrejuntada con mortero)
De ladrillo (o piezas prefabricadas)
De hormigoacuten
bull En masa (muros de gravedad)
bull Armado (muros aligerados)
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su CONCEPTO ESTRUCTURAL se clasifican en
De gravedad El momento volcador del empuje es contrarrestado por el momento estabilizador del peso propio del muro
Aligerados Su forma o disposicioacuten le permiten aprovechar tambieacuten el peso de las tierras como estabilizador
bull Muros en L Trabajan como viga en voladizo
bull Muros con contrafuertes
Muros anclados en el terreno que sostienen y muros arriostrados
GRAVEDAD EN ldquoLrdquo(CON CONTRAFUERTES)
ANCLADOS
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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IacuteNDICE
TIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN
TIPOS DE ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN RIacuteGIDAS
TIPO DE EMPUJES A CONSIDERAR
COMPROBACIONES A REALIZAR EN UN MURO
MEacuteTODO DE PREDIMENSIONADO DE HAIRSINE
OTROS CRITERIOS
MUROS EN L
MUROS DE CONTRAFUERTES
MUROS DE SOacuteTANO
ASPECTOS CONSTRUCTIVOS
RELLENO DEL TRASDOacuteS
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
CONSTRUCCIOacuteN
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ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN
Cuando el talud que se quiere dar a un terreno no se sostiene debidamente por siacute mismo hay que construir una ldquoESTRUCTURA DE CONTENCIOacuteNrdquo
Evita que el suelo se deforme excesivamente
Soporta los empujes del terreno
Seguacuten su COMPORTAMIENTO las estructuras de contencioacuten pueden clasificarse en
Riacutegidas (muros)
bull Se ejecutan en el exterior del terreno
bull No cambian de forma bajo la accioacuten de los empujes
Flexibles (pantallas tablestacas etc)
bull Se ejecutan en el interior del terreno previamente a la excavacioacuten
bull Se deforman por los empujes (relativamente)
bull La deformacioacuten que se produce puede llegar a influir en la distribucioacuten del empuje de las tierras
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Los MUROS son elementos de contencioacuten destinados aestablecer y mantener una diferencia de niveles en el terrenocon una pendiente superior a la que permitiriacutea el mismotransmitiendo a su base y resistiendo con deformacionesadmisibles los empujes laterales
TRASDOacuteSINTRADOacuteS
ZAPATA o LOSA
ALZ
AD
O
TALOacuteN
PUNTERA
CONTRAFUERTECORONACIOacuteN
(IMPOSTA)
GOTEROacuteN
TACOacuteN
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su FUNCIOacuteN se clasifican en
Muros de sostenimiento Se construyen separados del terreno ydespueacutes se rellena su trasdoacutes
Muros de contencioacuten Se construyen para mantener taludesinestables por excavacioacuten o ldquodesmonterdquo
Muros de revestimiento Protegen un terreno de la erosioacuten(atmosfeacuterica escorrentiacutea hellip) o meteorizacioacuten
REVESTIMIENTOSOSTENIMIENTO
RELLENO
CONTENCIOacuteN
VACIADO
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten el MATERIAL del que estaacuten construidos
Piedra natural
bull Piedra en seco
bull Mamposteriacutea (arrejuntada con mortero)
De ladrillo (o piezas prefabricadas)
De hormigoacuten
bull En masa (muros de gravedad)
bull Armado (muros aligerados)
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su CONCEPTO ESTRUCTURAL se clasifican en
De gravedad El momento volcador del empuje es contrarrestado por el momento estabilizador del peso propio del muro
Aligerados Su forma o disposicioacuten le permiten aprovechar tambieacuten el peso de las tierras como estabilizador
bull Muros en L Trabajan como viga en voladizo
bull Muros con contrafuertes
Muros anclados en el terreno que sostienen y muros arriostrados
GRAVEDAD EN ldquoLrdquo(CON CONTRAFUERTES)
ANCLADOS
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS DE CONTENCIOacuteN
Cuando el talud que se quiere dar a un terreno no se sostiene debidamente por siacute mismo hay que construir una ldquoESTRUCTURA DE CONTENCIOacuteNrdquo
Evita que el suelo se deforme excesivamente
Soporta los empujes del terreno
Seguacuten su COMPORTAMIENTO las estructuras de contencioacuten pueden clasificarse en
Riacutegidas (muros)
bull Se ejecutan en el exterior del terreno
bull No cambian de forma bajo la accioacuten de los empujes
Flexibles (pantallas tablestacas etc)
bull Se ejecutan en el interior del terreno previamente a la excavacioacuten
bull Se deforman por los empujes (relativamente)
bull La deformacioacuten que se produce puede llegar a influir en la distribucioacuten del empuje de las tierras
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Los MUROS son elementos de contencioacuten destinados aestablecer y mantener una diferencia de niveles en el terrenocon una pendiente superior a la que permitiriacutea el mismotransmitiendo a su base y resistiendo con deformacionesadmisibles los empujes laterales
TRASDOacuteSINTRADOacuteS
ZAPATA o LOSA
ALZ
AD
O
TALOacuteN
PUNTERA
CONTRAFUERTECORONACIOacuteN
(IMPOSTA)
GOTEROacuteN
TACOacuteN
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su FUNCIOacuteN se clasifican en
Muros de sostenimiento Se construyen separados del terreno ydespueacutes se rellena su trasdoacutes
Muros de contencioacuten Se construyen para mantener taludesinestables por excavacioacuten o ldquodesmonterdquo
Muros de revestimiento Protegen un terreno de la erosioacuten(atmosfeacuterica escorrentiacutea hellip) o meteorizacioacuten
REVESTIMIENTOSOSTENIMIENTO
RELLENO
CONTENCIOacuteN
VACIADO
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten el MATERIAL del que estaacuten construidos
Piedra natural
bull Piedra en seco
bull Mamposteriacutea (arrejuntada con mortero)
De ladrillo (o piezas prefabricadas)
De hormigoacuten
bull En masa (muros de gravedad)
bull Armado (muros aligerados)
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su CONCEPTO ESTRUCTURAL se clasifican en
De gravedad El momento volcador del empuje es contrarrestado por el momento estabilizador del peso propio del muro
Aligerados Su forma o disposicioacuten le permiten aprovechar tambieacuten el peso de las tierras como estabilizador
bull Muros en L Trabajan como viga en voladizo
bull Muros con contrafuertes
Muros anclados en el terreno que sostienen y muros arriostrados
GRAVEDAD EN ldquoLrdquo(CON CONTRAFUERTES)
ANCLADOS
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Los MUROS son elementos de contencioacuten destinados aestablecer y mantener una diferencia de niveles en el terrenocon una pendiente superior a la que permitiriacutea el mismotransmitiendo a su base y resistiendo con deformacionesadmisibles los empujes laterales
TRASDOacuteSINTRADOacuteS
ZAPATA o LOSA
ALZ
AD
O
TALOacuteN
PUNTERA
CONTRAFUERTECORONACIOacuteN
(IMPOSTA)
GOTEROacuteN
TACOacuteN
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su FUNCIOacuteN se clasifican en
Muros de sostenimiento Se construyen separados del terreno ydespueacutes se rellena su trasdoacutes
Muros de contencioacuten Se construyen para mantener taludesinestables por excavacioacuten o ldquodesmonterdquo
Muros de revestimiento Protegen un terreno de la erosioacuten(atmosfeacuterica escorrentiacutea hellip) o meteorizacioacuten
REVESTIMIENTOSOSTENIMIENTO
RELLENO
CONTENCIOacuteN
VACIADO
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten el MATERIAL del que estaacuten construidos
Piedra natural
bull Piedra en seco
bull Mamposteriacutea (arrejuntada con mortero)
De ladrillo (o piezas prefabricadas)
De hormigoacuten
bull En masa (muros de gravedad)
bull Armado (muros aligerados)
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su CONCEPTO ESTRUCTURAL se clasifican en
De gravedad El momento volcador del empuje es contrarrestado por el momento estabilizador del peso propio del muro
Aligerados Su forma o disposicioacuten le permiten aprovechar tambieacuten el peso de las tierras como estabilizador
bull Muros en L Trabajan como viga en voladizo
bull Muros con contrafuertes
Muros anclados en el terreno que sostienen y muros arriostrados
GRAVEDAD EN ldquoLrdquo(CON CONTRAFUERTES)
ANCLADOS
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su FUNCIOacuteN se clasifican en
Muros de sostenimiento Se construyen separados del terreno ydespueacutes se rellena su trasdoacutes
Muros de contencioacuten Se construyen para mantener taludesinestables por excavacioacuten o ldquodesmonterdquo
Muros de revestimiento Protegen un terreno de la erosioacuten(atmosfeacuterica escorrentiacutea hellip) o meteorizacioacuten
REVESTIMIENTOSOSTENIMIENTO
RELLENO
CONTENCIOacuteN
VACIADO
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten el MATERIAL del que estaacuten construidos
Piedra natural
bull Piedra en seco
bull Mamposteriacutea (arrejuntada con mortero)
De ladrillo (o piezas prefabricadas)
De hormigoacuten
bull En masa (muros de gravedad)
bull Armado (muros aligerados)
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su CONCEPTO ESTRUCTURAL se clasifican en
De gravedad El momento volcador del empuje es contrarrestado por el momento estabilizador del peso propio del muro
Aligerados Su forma o disposicioacuten le permiten aprovechar tambieacuten el peso de las tierras como estabilizador
bull Muros en L Trabajan como viga en voladizo
bull Muros con contrafuertes
Muros anclados en el terreno que sostienen y muros arriostrados
GRAVEDAD EN ldquoLrdquo(CON CONTRAFUERTES)
ANCLADOS
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten el MATERIAL del que estaacuten construidos
Piedra natural
bull Piedra en seco
bull Mamposteriacutea (arrejuntada con mortero)
De ladrillo (o piezas prefabricadas)
De hormigoacuten
bull En masa (muros de gravedad)
bull Armado (muros aligerados)
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su CONCEPTO ESTRUCTURAL se clasifican en
De gravedad El momento volcador del empuje es contrarrestado por el momento estabilizador del peso propio del muro
Aligerados Su forma o disposicioacuten le permiten aprovechar tambieacuten el peso de las tierras como estabilizador
bull Muros en L Trabajan como viga en voladizo
bull Muros con contrafuertes
Muros anclados en el terreno que sostienen y muros arriostrados
GRAVEDAD EN ldquoLrdquo(CON CONTRAFUERTES)
ANCLADOS
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
Seguacuten su CONCEPTO ESTRUCTURAL se clasifican en
De gravedad El momento volcador del empuje es contrarrestado por el momento estabilizador del peso propio del muro
Aligerados Su forma o disposicioacuten le permiten aprovechar tambieacuten el peso de las tierras como estabilizador
bull Muros en L Trabajan como viga en voladizo
bull Muros con contrafuertes
Muros anclados en el terreno que sostienen y muros arriostrados
GRAVEDAD EN ldquoLrdquo(CON CONTRAFUERTES)
ANCLADOS
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS DE GRAVEDAD
Es el muro maacutes antiguo
No provocan tracciones de importancia en el material
Las acciones actuantes son
bull Peso propio (W)
bull Empujes (E)
ndash Del terreno oacute el agua
ndash De acciones exteriores
Para que el muro sea estable la resultante (R) de ambos debe caer dentro de la base
Trasdoacutes en talud Trasdoacutes en desplome
EW
R
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ALIGERADOS
Se elimina material donde contribuye poco a la estabilidad
El peso de las tierras contribuye a la estabilidad
Se aumenta la inercia sin incrementar el material
Soportan importantes tracciones por lo que necesitan estar armados
Los contrafuertes en el intradoacutes pueden ser antiesteacuteticos o antifuncionales
Los contrafuertes en el trasdoacutes trabajan a traccioacuten
E
Wm
Wt
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ANCLADOS POR BATACHES
Para terrenos sin agua
Se excava progresivamente y se hormigonan paneles de 33 m solapando entre siacute las armaduras
Se anclan una vez endurecido el hormigoacuten
bull Se ejecuta un taladro entubado con una sonda
bull Se colocan armaduras
bull Se inyecta el extremo creando un ldquobulbordquo
bull Se tesan las armaduras
bull Se rellena el taladro
BulboCuntildea Perforacioacuten
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTRUCTURAS RIacuteGIDAS
MUROS ARRIOSTRADOS
Los muros de soacutetano se arriostran con los forjados con frecuencia antes de trasdosar el muro
No tienen problema de vuelco ni deslizamiento
Generalmente tienen forma de cajones cerrados
Estaacuten sometidos tambieacuten a acciones de la estructura
bull Cargas procedentes de forjados
bull Cargas de los soportes o muros que nacen de su cuacutespide
bull Fuerzas de arriostramiento transversal
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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SUELO REFORZADO
SUELO REFORZADO Consiste en reforzar un terrapleacuten con un conjunto de
bull Placas que actuacutean de panel de muro o revestimiento (ldquopielrdquo)
bull Bandas fijadas a las placas que se imbrican con el relleno (ldquoarmadurasrdquo) pueden ser metaacutelicas de fibra textiles etc
bull Un relleno que contribuye a la estabilidad
La primera fue ldquoTIERRA ARMADArdquo (patentada) compuesta por
bull Placas de hormigoacuten armado de unos 75 cm de altura
bull Eslingas metaacutelicas de ancho 4-12 cm y espesor 2-4 mm
La resistencia se basa en el rozamiento terreno-banda
Hay que evitar la corrosioacuten y alteracioacuten de las bandas
El relleno debe ser de calidad para asegurarlo (lt 15 finos)
Las placas son prefabricadas y pueden tener formas diversas
El espesor es pequentildeo (salvo elementos decorativos)
Trasmite muy pocas cargas en cimentacioacuten
Aunque por construirse en el exterior del terreno son muros en realidad son estructuras FLEXIBLES que se pueden deformar de modo importante
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
TERRAPLEacuteN COMPACTADO POR
TONGADAS
BANDAS O ESLINGAS
PLACAS O ldquoESCAMASrdquo
SUELO REFORZADO
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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SUELO REFORZADO ndash ldquoTIERRA ARMADArdquo
SUELO REFORZADO
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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El proyecto de un muro es un proceso iterativo Partiendo de su dimensionado se comprueba si la seguridad es suficiente
Las acciones principales a considerar son Peso propio del elemento de contencioacuten
Empuje y peso del terreno considerando el nivel freaacutetico
Empujes del agua Presioacuten intersticial subpresioacuten o de filtracioacuten
Sobrecargas sobre la estructura o sobre el terreno del trasdoacutes
Otros Siacutesmicos expansividad congelacioacuten compactacioacuten
Los movimientos del muro influyen en las construcciones o servicios de su entorno
Los estados de empuje dependen del desplazamiento EMPUJE ACTIVO El elemento de contencioacuten gira o se desplaza
hacia el exterior hasta alcanzar unas condiciones de empuje miacutenimo
EMPUJE PASIVO El elemento de contencioacuten es comprimido contra el terreno hasta alcanzar unas condiciones de maacuteximo empuje
EMPUJE EN REPOSO El elemento de contencioacuten no sufre desplazamiento ni giro
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
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f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
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wRw1Ep
Rw3
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B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
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2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
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Rw2
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
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R
MMd
RV
pmaacutex
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B RH
d
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B
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
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R
MMd
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
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v g
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Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
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Brsquo=2middotd=B-2middote
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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TIPOS DE EMPUJE A CONSIDERAR
EMPUJE ACTIVO
Muros de contencioacuten con cimentacioacuten superficial sobre suelos (padmlt 500 kPa)
Muros en ldquoLrdquo cimentados sobre pilotes verticales resistentes por la punta
Empuje en general superior al activo (media entre reposo y activo)
Muros en ldquoLrdquo sobre roca si el muro es suficientemente flexible puede utilizarse el empuje activo
Cualquier muro sobre pilotes flotantes o cualquier muro excepto en ldquoLrdquo sobre pilotes resistentes por la punta
EMPUJE EN REPOSO
Muros de gravedad sobre roca o sobre pilotes inclinados y verticales
Muros de soacutetano
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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SE BASA EN EL MEacuteTODO DE LOS ESTADOS LIacuteMITES
ESTADOS LIacuteMITE UacuteLTIMOS
bull Estabilidad al deslizamiento
bull Estabilidad al vuelco
ndash Paso de la resultante por el nuacutecleo central de la base
bull Hundimiento de la cimentacioacuten (tema 8)
bull Caacutelculo estructural
bull Estabilidad general del conjunto (no lo veremos este curso)
ESTADOS LIacuteMITE DE SERVICIO
bull Movimientos o deformaciones que puedan causar el colapso o afectar a la apariencia o al uso eficiente de la estructura de las estructuras cercanas o de los servicios proacuteximos
bull Infiltracioacuten de agua no admisible a traveacutes o por debajo del elemento de contencioacuten
bull Afeccioacuten a la situacioacuten del agua freaacutetica en el entorno con repercusioacuten sobre edificios proacuteximos o sobre la propia obra
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO
No es preciso comprobar si los empujes horizontalesson lt 10 de la carga vertical total
Efectos desestabilizadores Empujes horizontales
Efectos estabilizadores Reaccioacuten del terreno
bull Adhesioacuten (c= 05crsquoKle005 MPa)
bull Rozamiento (f=23frsquo)
No debe considerarse el efecto favorable del Ep
Coeficiente de seguridad gR (Fd)
Se mejora
Disponiendo material granular en la base
Aumentando el empuje pasivo Ep con zarpas o inclinando la base
51
RREE
tg)REW(Bc
F
Btgc
F
FF
3w1wph
2wv
des
des
estdR
f
fg
r tgc f
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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ESTABILIDAD AL VUELCO
En relacioacuten a un punto de giro O
Efectos estabilizadores
bull Peso W
bull Empuje pasivo pie (en muros no debe considerarse)
bull Presioacuten agua intradoacutes Rw3
Efectos desestabilizadores
bull Empuje trasdoacutes Eahellip (Eh(+) y Ev(-))
bull Empuje agua trasdoacutes Rw1
bull Subpresiones Rw2
Coeficiente de seguridad (Fv)
0290
81
M
M
M
M81901CTE
02eReRBEeE
eReEeW
M
MF
v
eR
vdstE
estbEdstEstbER
2w2w1w1wv1h
3w3w2p3
v
ev
gg
gggg
e1
Ea
Eh
Ev
wRw1Ep
Rw3
Rw2
Oe3
ew2
B
e2 ew3 ew1
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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PASO DE LA RESULTANTE POR EL NUacuteCLEO CENTRAL
La resultante de las acciones provoca unas presiones y deformaciones en el terreno
Se aplica la ldquoTeoriacutea del COEFICIENTE DE BALASTOrdquo
bull La presioacuten en la base de un elemento es proporcional a su asiento
p = ks s
bull Es una ley lineal
Si la cimentacioacuten es riacutegida la ley de presiones seraacute tambieacuten lineal
Bd3B
R2p
2
Vmiacuten
d3B2
B
R2p
2
Vmaacutex
B2
ppR miacutenmaacutex
V
miacutenmaacutex2
miacuten2
V ppB6
1pB
2
1dR
v
ve
R
MMd
RV
pmaacutex
pmiacuten
B RH
d
pmaacutex
pmiacuten
B
R
RH
RV
COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
PASO DE LA RESULTANTEPOR EL NUacuteCLEO CENTRAL
B3 lt d lt 2middotB3 pmiacuten gt 0
Distribucioacuten
trapezoidal
d = B3 pmiacuten = 0
Distribucioacuten triangular pmax=2 middotRvB
d lt B3 pmiacuten lt 0
Distribucioacuten triangular parcial
ldquoTracciones en la baserdquo
)Bd3(B
R2p
2
vmin
d3
R2p V
maacutex
)d3B2(B
R2p
2
vmax
d
RV
pmaacutex
pmiacuten
B3 B3 B3
B3
RV
pmaacutex pmiacuten=0
d
RV
pmaacutexldquopmiacutenlt0rdquo
v
ve
R
MMd
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE AL HUNDIMIENTO
Se considera una zapata ficticia de anchura eficaz Brsquo de manera que la carga quede centrada en la misma
lsaquo rsaquo
Se tiene que cumplir que
3
qqq
B
R hund
R
hundadm
v g
d
Rv
pmaacutex pmiacuten
B2 B2
e d
Rv
B2 B2
e
Brsquo=2middotd=B-2middote
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
SEGURIDAD FRENTE A LA ROTURA ESTRUCTURAL
El muro como elemento estructural debe ser lo suficientemente resistente como para soportar las tensiones a las que va a estar sometido con las garantiacuteas necesarias (Instruccioacuten de Hormigoacuten Estructural EHE)
Deformacioacuten
excesiva del
alzado
Rotura por
fisuracioacuten
excesiva
Rotura por
fallo
de solape
Rotura por
esfuerzo
cortante
Rotura por
esfuerzo
rasante
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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COMPROBACIOacuteN DE UN MURO
ESTABILIDAD GENERAL
El conjunto del muro incluida su cimentacioacuten puede fallar mediante un mecanismo de rotura auacuten maacutes profundo que eacutestos o que no siendo tan profundo pudiera cortarlos que habraacute que comprobar
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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COacuteDIGO TEacuteCNICO DE LA EDIFICACIOacuteN
COEFICIENTES DE SEGURIDAD PARCIALES
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CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CRITERIOS DE PREDIMENSIONADO (Jimeacutenez Salas et al 1981)
ge 20 cm
gt25 m
H3 ndash 2H3
ltH2 si Hgt10 m
H12ge30 cm
025 H le B le 04 H
(Si existen sobrecargas importantes aumentar B
hasta un 50)
H
H8-H6
c=020-030 m
025-125 m
05-125 m
H16 ndash H12
H32-H8
04 - 09 H
008-04 H
gt060 m
(CTE miacuten 08m)
Espesor de solera y alzado H12
Ancho de solera 04 - 07 H
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Meacutetodo para predimensionamiento
Para muros en ldquoLrdquo
Desprecia la diferencia entre el peso propio del muro y del terreno
Se obtienen ldquomrdquo y ldquobrdquo a partir de
bull ldquoFvrdquo coeficiente de seguridad al vuelco (gt2)
bull ldquojrdquo funcioacuten de la presioacuten admisible
bull
Que depende de
ldquoFdrdquo al deslizamiento (gt15)
ldquoKrdquo coeficiente de empuje
= tg base
base rozamiento tierras-muro
base = f = 23frsquo base
KFd
H
pj adm
g
mbH
bH
H
K g H
padm=j g H
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
Procedimiento
Cada variable define una curva un graacutefico m ndash bk
La zona comuacuten sobre dichas curvas es la vaacutelida
Si se elige un punto en esa zona se asegura
bull La estabilidad al vuelco a traveacutes de Fv
bull La estabilidad al deslizamiento mediante
bull La carga admisible del cimiento por j
Mientras maacutes bajo esteacute el punto maacutes econoacutemico es el muro (menores dimensiones)
Es posible imponer distribucioacuten triangular de presiones en el terreno (resultante en nuacutecleo central)
El manejo se simplifica mediante un nomograma en el que se recogen familias de curvas para distintos valores de cada variable
KFd
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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000
020
040
060
080
100
120
140
160
180
200
0 02 04 06 08 1
a
(bK
)12
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
m12
KF
K
b d
ZONA DE
VALIDEZ
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MEacuteTODO DE HAIRSINE(Jimeacutenez Salas et al 1981)
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (I) Para mayor precisioacuten es posible construir las tres curvas de cada problema
Estabilidad al vuelco
Presiones en la base seguacuten la distribucioacuten sea
bull Trapezoidal
bull Triangular
bull Triangular parcial
2
v
m13
F
K
b
2m3m41j
1
K
b
2m3m2j
1
K
b
2m314j3
1
K
b
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
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am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
CONSTRUCCIOacuteN DE LAS CURVAS DE HAIRSINE (II)
Estabilidad al deslizamiento
Friccioacuten = tg base con base = f = 23frsquo base
Adhesioacuten a = c= 05c
bull En terreno sin cohesioacuten soacutelo FRICCIOacuteN
bull En terrenos sin friccioacuten soacutelo ADHESIOacuteN
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
m12
KF
K
b d
Ha2
KF
K
b d g
g
H
am12
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
Permite incorporar SOBRECARGA UNIFORME (q)
Meacutetodo 1 Vaacutelido solamente si la sobrecarga es pequentildea tal que H0=q lt02 H Se adopta una altura ficticia H=H+H0
Meacutetodo 2 Vaacutelido para cualquier sobrecarga se emplean los siguientes paraacutemetros
bull En terrenos con ADHESIOacuteN Y FRICCIOacuteN
bull En terrenos soacutelo con ADHESIOacuteN
Hq1
Hq31
KK
g
g
Hq31
Hq21
FF dd
g
g
Hq
pj a
g
d KF
KFHq
aa
d
g
am12
1
K
b
gg
H
q1H
a2
KF
K
b d
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MEacuteTODO DE HAIRSINE
EJEMPLO
Datos H = 3 m
g = 18 kNm3
K = 13
= 060
Fd gt 15
Fv gt 20
Pmaacutex = 27 kpa
Variables del meacutetodo
Resultados Base b = bh = 067 30 = 20 m
Puntera mbh = 048 20 = 096 m
8403151
60
KFd
50318
27H
pj adm
g 67031171b171
K
b
480m
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MUROS EN L
Las tres meacutensulas en alzado puntera y taloacuten se calcularaacuten como empotradas en su arranque
El alzado se comprueba con el empuje de Rankine
La puntera y taloacuten bajo las cargas gravitatorias la reaccioacuten del terreno y la subpresioacuten del agua
Se suelen mantener las armaduras de las secciones criacuteticas (salvo muros muy altos)
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MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE CONTRAFUERTES
Las placas verticales entre contrafuertes o las horizontales en el taloacuten pueden calcularse como placas empotradas en tres lados
Los contrafuertes en trasdoacutes se dimensionan para las tracciones correspondientes a los empujes sobre la placa vertical
La puntera se calcula como un voladizo
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MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE SOacuteTANO
Estaacuten arriostrados por los forjados y trabajan como placas apoyadas o empotradas
Se suelen calcular para el empuje en reposo
Hay que antildeadir como acciones la solicitacioacuten de los forjados intermedios y la compresioacuten de los soportes
Una parte importante de los empujes horizontales se equilibran contra los forjados y solera
La reaccioacuten de los forjados sobre el muro es una variable maacutes en los caacutelculos
Suele hacerse la hipoacutetesis simplificada de considerar un reparto uniforme de presiones bajo el cimiento
El caacutelculo estructural para dos o maacutes niveles de forjado se puede asimilar a una viga continua
Se suele considerar el muro indefinido en direccioacuten longitudinal
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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MUROS DE SOacuteTANO Acciones
Empujes
Sobrecarga E1 = Ko∙q∙H a frac12 H
Peso tierras E2 = frac12 Ko∙g∙H2 a 13 H
Cargas verticales
Axil de pilares N
Pesos Nm Nt Nc
Empujes de forjados o suelo T1 T2
Ecuaciones (Incoacutegnitas Rv T1 T2) Equilibrio de fuerzas
Rv = N
T1+ T2 = E1+ E2
Momentos sobre centro de la base
T1 ∙ H = Ei ∙ei+ Nj ∙ ej
Los ej son positivos si estaacuten a la
derecha de la vertical que pasa por Rv
Comprobaciones Hundimiento Rv B lt padm
Deslizamiento T2 lt (Rv ∙ tg+c ∙B) Fd
qN
T1
E1
E2
Nm
Nc
H
B
Nt
T2
Rv
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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RELLENO DEL TRASDOacuteS
La seleccioacuten del relleno en trasdoacutes
Debe considerar la influencia del agua hinchamiento
Dentro de los muros que han experimentado este movimiento haytres veces maacutes con relleno arcilloso que con relleno arenoso
Los rellenos arcillosos provocan movimientos progresivos del muro
bull Originan empujes principalmente por las variaciones estacionales de volumen con el grado de humedad
bull En la estacioacuten seca retraen y aparecen grietas de traccioacuten por las que penetra el agua en la estacioacuten huacutemeda
bull El aumento de volumen va provocandoun movimiento progresivo hacia delante
Lo ideal son suelos GP GW SP SW (lt 5 limos o arcillas)
Bastariacutea con una cuntildea en el trasdoacutes (60ordm inclinacioacuten)
Los rellenos deben ser compactados pero no en exceso
RELLENO GRANULAR
60ordm
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
DRENAJE DEL TRASDOacuteS
Los empujes pueden triplicarse si no hay un sistema de drenaje o eacuteste no funciona bien Un 33 de los accidentes ocurridos en muros riacutegidos han sido por ausencia o fallo del sistema de drenaje
El control de las presiones del agua en el trasdoacutes se consigue con sistemas adecuados de drenaje Drenes verticales (material granular hormigoacuten poroso)
en toda la altura del muro o parte de ella
Laacuteminas drenantes
Drenes inclinados
Tapices drenantes horizontales a uno o varios niveles
Drenes horizontales a traveacutes del relleno
Drenes longitudinales en la base o talud del relleno
Mechinales en contacto directo con el relleno
Consideraciones generales El mejor sistema consiste en una cuntildea de relleno
granular filtrante
Todos los sistemas deben tener faacutecil evacuacioacuten del agua evitando su acumulacioacuten en el trasdoacutes
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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DRENAJE DEL TRASDOacuteS
ESQUEMAS DE DRENAJE
40-50 litros de grava gruesa
15 m
Cuneta para evacuacioacuten de vertidos
Material granular de
relleno
Material arcilloso de impermeabilizacioacuten
Cuneta
60ordm
Dren de grava de
20-30 cm o panel de hormigoacuten sin finos
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CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
TEMA 3 MECAacuteNICA DEL SUELO Y CIMENTACIONES - ETSA SEVILLA ndash 20112012
CONSTRUCCIOacuteN
Seguacuten del Documento Baacutesico HS Salubridad del Coacutedigo Teacutecnico de la Edificacioacuten el grado de impermeabilidad exigible a los muros en contacto depende de
La presencia de agua Seguacuten la posicioacuten relativa de la cara del suelo en contacto con el terreno y el nivel freaacutetico
bull Baja La cara inferior del suelo estaacute sobre el nivel freaacutetico
bull Media La cara inferior del suelo estaacute a la misma profundidad que el nivel freaacutetico o a menos de dos metros por debajo
bull Alta La cara inferior del suelo estaacute ge 2 m bajo el nivel freaacutetico
El coeficiente de permeabilidad del terreno
El grado de impermeabilidad seraacute entonces
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CONSTRUCCIOacuteN
Soluciones constructivas para muros (CTE DB S)
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CONSTRUCCIOacuteN
C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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CONSTRUCCIOacuteN
D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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CONSTRUCCIOacuteN
La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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C) CONSTITUCIOacuteN DEL MURO
C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
C3 Muro de faacutebrica Bloquesladrillos hidrofugados y mortero hidroacutefugo
I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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C1 Hormigoacuten hidroacutefugo
C2 Hormigoacuten de consistencia fluida
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I) IMPERMEABILIZACIOacuteN
I1 Laacutemina impermeabilizante o aplicacioacuten de productos liacutequidos (poliacutemeros acriacutelicos caucho acriacutelico resinas o polieacutester)
bull En los muros pantalla basta con los lodos bentoniacuteticos
bull Con laacutemina interior debe ser adherida
bull Si es exterior capa antipunzonamiento en caras no adheridas
bull Con laacutemina drenante no precisa antipunzonamiento exterior
bull Con aplicaciones liacutequidas colocar una capa protectora exterior (geotextil o mortero reforzado) salvo que haya capa drenante
I2 Pintura impermeabilizante
I3 Muros de faacutebrica Recubrir interiormente con revestimiento hidroacutefugo (mortero hidroacutefugo cartoacuten-yeso sin yeso higroscoacutepico)
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D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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D) DRENAJE Y EVACUACIOacuteN
D1 Capa drenante y capa filtrante entre el muro y el terreno
bull La capa drenante puede ser una laacutemina grava bloques de arcilla porosos etc
bull Si es una laacutemina debe cerrarse el remate superior de la laacutemina
D2 Pozo drenante de al menos 070 m de diaacutemetro cada 50 m como maacuteximo con capa filtrante y dos bombas de achique para evacuacioacuten
D3 Tubo drenante en el arranque del muro conectado a un sistema de evacuacioacuten
D4 Canaletas de recogida de agua en la caacutemara del muro conectadas a una red de evacuacioacuten
D5 Red de evacuacioacuten del agua de lluvia en la cubierta y del terreno conectada a sistema de evacuacioacuten
V) VENTILACIOacuteN DE LA CAacuteMARA
V1 Aberturas de ventilacioacuten en el arranque y la coronacioacuten de la hoja interior y ventilarse el local al que se abren dichas aberturas
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La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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La excavacioacuten del cimiento debe efectuarse con cuidado para no alterar las caracteriacutesticas geoteacutecnicas del suelo
Las excavaciones provisionales o definitivas deben hacerse de modo que se eviten movimientos en las tierras especialmente en el caso de muros por bataches
En el caso de suelos permeables que requieran agotamiento del agua para realizar las excavaciones eacuteste se mantendraacute durante toda la duracioacuten de los trabajos
El agotamiento debe realizarse de tal forma que no comprometa la estabilidad de los taludes o de las obras vecinas
Las juntas de hormigonado y los procesos de hormigonado vibrado y curado se efectuaraacuten con los criterios definidos en la Instruccioacuten EHE
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