(Documento)
1. Introducción………………………………………………………………………………...…………..4
2. Dimensiones geométricas del muro de contención de esquina………………...…………………………4
3. Presión del suelo……………………………………………………..………………………………..5
4. Cálculo de la estabilidad de la posición del muro contra cortante………………………………………….8
5. Cálculo de la resistencia de la base del suelo…………………………………………………………9
6. Cálculo de la base en base a deformaciones…………………………………………………….…..10
7. Determinación de fuerzas en elementos de muro…………………………………………………………...11
8. Cálculo del refuerzo en un muro de contención de esquina…………………………………….………………14
8.1 Datos iniciales para el diseño de losas de cimentación y verticales……...…..14
8.2 Selección de refuerzo longitudinal para una losa vertical………………………………...14
8.3 Selección de refuerzo longitudinal para bloque Fundacion……………………..……...….14
9. Lista de referencias………………………………………………………………16
1. Introducción
Al calcular, un muro de contención de esquina se divide en losas verticales y horizontales. Sus secciones están calculadas para ofrecer resistencia y resistencia al agrietamiento. La losa vertical se dobla como un voladizo, se sujeta a la losa de cimentación y está bajo la presión del suelo.
Generalmente se desprecia la fuerza del propio peso. La losa vertical se calcula en base al momento flector máximo en la base de la consola.
2. Dimensiones geométricas del muro de contención de esquina.
Establecemos el ancho total de la losa de cimentación a=0,5H...0,7H, donde H es la altura del soporte del suelo. Aceptamos a=0.6h...0.7h=2.4m
Se acepta el voladizo de la consola delantera.
Tomamos el espesor de la losa vertical en la base como 1/8*H...1/15*H=4000/15=233mm, tomamos 240mm, el espesor de la parte trasera de la losa de cimentación tomamos como 1,2 *270=288mm, tomamos 280mm. Dimensiones preliminares se muestran en la Figura 1.
Arroz. 1 preliminar dimensiones geométricas muro de contención de esquina
3. Presión del suelo
Se supone que la presión del suelo actúa sobre un plano inclinado trazado en ángulo. en
, Dónde
- ángulo de fricción del suelo en contacto con el plano de diseño.
Valores de las características del suelo: - Gravedad específica,
- ángulo de fricción interna, c – adherencia específica.
- valores estándar los parámetros especificados. Para calcular estructuras de cimientos para el grupo 1 estados límite -
; lo mismo para el segundo grupo de estados límite -
.
Factores de seguridad de carga al calcular según el 1er grupo de estados límite, se debe tomar de acuerdo con la Tabla 3, y al calcular según el 2º grupo de estados límite, debe ser igual a uno.
Intensidad de la presión activa horizontal del suelo por su propio peso. R , a una profundidad y= 7 m deben estar determinados por la fórmula.
R =[ F h - Con (A 1 + k 2 )] y/ h,
Dónde A 1 - coeficiente que tiene en cuenta la adherencia del suelo a lo largo del plano de deslizamiento del prisma de colapso, inclinado en un ángulo 0 a la vertical; A 2 - lo mismo, en un plano inclinado formando un ángulo con la vertical.
A 1
=2cos cos/sin( +
);
k 2 = + tg,
Donde es el ángulo de inclinación del plano de cálculo con respecto a la vertical; - la misma superficie de relleno hasta el horizonte; - los mismos planos deslizantes hacia la vertical; - coeficiente de presión horizontal del suelo. En ausencia de adherencia del suelo a la pared. k 2
= 0.
Ángulo de inclinación del plano de diseño con respecto a la vertical. se determina a partir de la condición (14), pero se considera que no es más de (45° - /2)
tg =(b-t)/h=(2,4-0,5)/4=0,475; =25є
45-30/2=45-15=30°>25є
Aceptamos =25°
Los valores del coeficiente se determinan de acuerdo con la Tabla 3, apéndice. 2=0,33
El ángulo de inclinación del plano deslizante con respecto a la vertical está determinado por la fórmula
, Dónde
En =0, ,
determinado a partir de la condición
; ;
La intensidad de la presión horizontal del suelo con una disposición en franjas de una carga q distribuida uniformemente ubicada en la superficie del prisma de colapso está determinada por la fórmula:
Distancia desde la superficie del suelo de relleno hasta el comienzo del diagrama de intensidad de la presión del suelo por la carga.
Con una carga de tira, la longitud del diagrama de presión en altura se toma como
La carga temporal procedente de vehículos móviles se acepta de acuerdo con la condición 5.11, en la modalidad de carga NG-60 - carga sobre orugas. La carga se reduce a una carga en tira distribuida uniformemente equivalente, NG-60 - =3,3 millones
De la condición (13) para NG-60
La intensidad de la presión horizontal del suelo a partir de una carga de franja equivalente condicional está determinada por la fórmula
4. Cálculo de la estabilidad de la posición del muro frente a cortante.
El cálculo se realiza en base a la condición. , Dónde
- Fuerza de corte, igual a la suma proyecciones de todas las fuerzas cortantes sobre el plano horizontal;
- fuerza de sujeción igual a la suma de las proyecciones de todas las fuerzas de sujeción sobre el plano horizontal;
- coeficiente de condiciones de trabajo del suelo de cimentación, =0,9 para suelos arcillosos;
- coeficiente de fiabilidad para el propósito de la estructura, de acuerdo con =1,1
Fuerza de corte determinado
, Dónde
- fuerza cortante del propio peso del suelo
- fuerza cortante de la carga ubicada en la superficie del prisma de colapso
De acuerdo con la condición 6.7, calculamos la estabilidad del muro de contención de esquina contra corte usando la fórmula 19
Para tres valores de ángulo : =0,
,
- la suma de las proyecciones de todas las fuerzas sobre plano vertical, Dónde
- se supone que el factor de confiabilidad de la carga es 1,2;
- resistencia pasiva del suelo
- coeficiente de resistencia pasiva del suelo
;
- altura del soporte del suelo
Para desplazarse a lo largo de la suela
=0, ,
La condición se cumple.
Para desplazarse a lo largo de un plano =15є30’
Comprobación de la condición de estabilidad:
La condición se cumple.
Para desplazarse a lo largo de un plano =31є
Comprobación de la condición de estabilidad:
La condición se cumple.
5. Cálculo de la resistencia de la base del suelo.
El cálculo se hace en
La tangente del ángulo de inclinación a la vertical de la carga externa resultante sobre la base se determina a partir de las condiciones:
;
Componente vertical de la fuerza de resistencia última de la cimentación. , compuesto por varios suelos en estado estabilizado, está determinado por la fórmula
- coeficientes adimensionales capacidad de carga, determinado según la Tabla 5, dependiendo del valor calculado del ángulo de fricción interna del suelo
y el ángulo de inclinación con respecto a la vertical.
carga externa resultante sobre la base al nivel de la base de la pared. Según la Tabla 5 en
Y
d – profundidad de la base desde la marca de nivelación inferior, m; - anchura reducida de la suela, determinada por la fórmula
, donde e es la excentricidad de la aplicación de la resultante de todas las fuerzas con respecto al eje que pasa por el centro de gravedad de la base del muro, su valor no debe exceder
;
, Dónde
- la suma de los momentos de todas las fuerzas verticales y horizontales con respecto al eje que pasa por el centro de gravedad de la suela.
Dónde - distancia desde la fuerza cortante resultante hasta la parte inferior del muro; - se supone que el factor de confiabilidad de la carga es 1,2;
Comprobando la condición de resistencia:
Se garantiza la capacidad de carga de la base del suelo.
6. Cálculo de la base en base a deformaciones.
En ausencia de requisitos tecnológicos especiales, el cálculo de la deformación de la base se considera satisfactorio si la presión promedio sobre el suelo debajo de la base de la base debido a la carga estándar no excede la resistencia de diseño del suelo de la base R, y la presión del borde es 1.2R
En excentricidades () el diagrama de tensiones se toma como trapezoidal o triangular. El área de la zona comprimida con un diagrama triangular debe ser al menos del 75%. área total Cimentación del muro de contención. De acuerdo con la condición 6.14, las presiones de los bordes sobre el suelo debajo de la base del muro en la excentricidad de aplicación de las fuerzas resultantes con respecto al centro de gravedad de la base en e>b/6 se determinan mediante la fórmula 37:
,
La resistencia calculada del suelo de cimentación R está determinada por: , Dónde
,
- los coeficientes de las condiciones de funcionamiento se determinan según la Tabla 6, =1,2, =1,1; k=1;
,
,
- coeficientes aceptados según la Tabla 7, con
: =1,24; =5,95; = 8,24,
Los elementos constructivos enumerados en el título del capítulo experimentan contacto directo con el suelo, por lo tanto caracteristicas de diseño Estos elementos dependen en gran medida de las propiedades de los suelos, que veremos brevemente a continuación.
Algunas propiedades y características de los suelos.. Los suelos se dividen en rocosos, cuyas partículas están cementadas (unidas) en un solo monolito, y no rocosos, en los que la fuerza de los enlaces entre las partículas es insignificante y este enlace es significativamente menor que la fuerza de las propias partículas. . Los suelos no rocosos incluyen suelos gruesos, arenosos y arcillosos.
Características del suelo, necesarios para el cálculo de la estructura proyectada sobre este suelo, se determinan de dos formas. En primer lugar, experimentalmente en laboratorio o condiciones de campo, tales características se llaman original. En segundo lugar, basándose en las características iniciales, las fórmulas (12.1), (12.2) y las tablas (Tablas 7.3-7.5) determinan derivados características del suelo.
Las características iniciales más importantes de los suelos no rocosos son: Entre las características derivadas del suelo, las más importantes son: Otras características derivadas incluyen la resistencia calculada del suelo (Tabla 7.4), el ángulo de fricción interna (Tabla 7.3), el coeficiente de filtración (Tabla 7.5) y una serie de otros parámetros. Expliquemos el significado de una característica tan utilizada como el ángulo de fricción interna.
Cualquier suelo suelto, cuando se vierte libremente sobre una plataforma horizontal, forma una pendiente, cuya pendiente depende de las propiedades del suelo. Consideremos una pendiente de suelo idealmente friable, es decir, uno en el que no hay absolutamente ninguna fuerza de adhesión entre las partículas causada por las propiedades coloidales y viscosas de las partículas del suelo.
Deje que una partícula sólida descanse libremente sobre esta pendiente (figura 12.1). METRO. Descompongamos el peso de una partícula en dos componentes: normal norte a la línea de pendiente ab y tangente t. Fuerza t tiende a mover la partícula al pie de la pendiente, pero será contrarrestada por la fuerza de fricción proporcional a la presión normal, es decir (donde F- coeficiente de fricción).
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Arroz. 12.2. Muro de contención. |
(12.3) |
(12.6) |
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(12.10) |
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Arroz. 12.5. Esquema para calcular la estabilidad del anclaje. |
Un muro de contención es una estructura instalada para evitar la destrucción del suelo en los taludes de terraplenes o excavaciones profundas. El cálculo de un muro de contención lo realizan especialistas altamente calificados, ya que la confiabilidad y durabilidad de toda la estructura en construcción depende de la calidad del trabajo realizado.
Estos muros se utilizan ampliamente en la construcción de fosos y zanjas, vallas y sistemas antideslizamientos. Esta estructura de ingeniería tiene demanda y es necesaria al realizar trabajo de construcción relacionado con la construcción casas de campo en áreas caracterizadas por cambios de elevación significativos. Pueden ser colinas, barrancos o pendientes pronunciadas.
Cualquier muro de contención es una estructura construida para evitar el colapso del suelo en áreas donde existen diferencias significativas en el nivel de las marcas realizadas durante el diseño y preparación del territorio.
Estos muros son decorativos y fortificantes. Dependiendo de la complejidad de la tarea, el muro puede ser:
Según su diseño, los monolíticos se dividen en:
Los equipos se dividen en:
El sitio para instalar la estructura y erigir un muro de contención puede ser una base natural, es decir, suelo rocoso o pilotes hechos en el lugar.
La base de cualquier estructura es una base profunda (cuya profundidad es 1,5 veces mayor que su ancho) o una base poco profunda. Los pilares, como los contrafuertes, se pueden hacer a partir de cajas instaladas en varios niveles y rellenas con arena o piedra triturada gruesa.
A la hora de elegir la altura de un muro de contención, se debe prestar atención a la magnitud del desnivel existente:
Los muros de contención se distinguen según su diseño:
Además, es importante el tamaño del muro de contención, determinado en función de la fuerza de presión del suelo, el peso propio del muro y cargas que no superen los límites del prisma de destrucción.
Al construir esta estructura se tiene en cuenta la saturación del suelo con agua y la presencia en el mismo de sustancias agresivas con el hormigón.
De acuerdo con el manual para la construcción de muros de contención y SNiP II-15-74 y II-91-77, para la construcción de estructuras monolíticas se utilizan los grados de cemento M 150 y M 200, y para las prefabricadas, M 300 y M. 400.
Al elegir productos hechos de acero de refuerzo, es necesario tener en cuenta el nivel de temperatura en invierno. En aquellas regiones donde en invierno el termómetro desciende por debajo de -30° Celsius, el uso de acero de refuerzo de grado A IV 80 C está estrictamente prohibido.
De acuerdo con GOST 5781-82, vigente en la Federación de Rusia, el refuerzo de los muros de contención se realiza mediante barras de refuerzo de clase A III y A II.
Las barras de anclaje y las hipotecas se utilizan de acuerdo con GOST 535-2005 vigente en la Federación de Rusia.
Para la fabricación de bucles de elevación en estructuras de hormigón armado se utiliza acero de refuerzo de clase AI de grado VSt3sp2.
La elección del material para la construcción de muros de contención se basa en determinadas características y condiciones del suelo. ambiente.
Entonces, para la construcción de hormigón triturado o paredes de concreto en regiones caracterizadas por cambios bruscos temperaturas, se recomienda elegir una marca de hormigón en función de tales características y resistencia a las heladas.
Sin embargo, para la construcción de estructuras de contención de hormigón armado, se puede utilizar una composición de clase B 15 y superior.
Al diseñar estructuras de hormigón armado, pretensado, utilizar hormigón clase B 20, B 25, B 30, B 35. Respecto a preparación de hormigón, entonces necesitará hormigón de clase B 3,5 y B 5. Es necesario elegir el grado de hormigón teniendo en cuenta indicadores como la resistencia a las heladas y la resistencia al agua.
Cuanto menor sea la temperatura ambiente, mayor será la clase de resistencia a las heladas del hormigón, pero en la mayoría de los casos el indicador de resistencia al agua no está estandarizado.
El refuerzo pretensado merece una atención especial. En la mayoría de los casos se trata de productos cuya resistencia aumenta durante el proceso. tratamiento térmico, están fabricados en acero clase AtIV o acero laminado en caliente clase AV y AVI. Para obtener más información sobre la construcción de muros de contención, mire este video:
Uno de los indicadores más importantes- coeficiente de confiabilidad del diseño. Se adopta dependiendo del grupo de condiciones. Con el primero corresponde a los datos indicados en una tabla especial, con el segundo se acepta como una unidad.
Las cargas sobre la estructura construida son:
Puedes calcular la intensidad de la presión horizontal activa utilizando la fórmula, que tiene en cuenta:
, donde SK corresponde a 2K y K es la clase de carga. Convencionalmente se supone que su valor es 14, pero en algunos casos se puede reducir a 10.
, donde ɑ es el ancho de la tira, Hb es el grosor de la capa debajo de la suela de la cama, creada para mantener el equilibrio. Es igual a 0,75 m, y si no se construye dicha base, entonces el valor se toma como 0. Para obtener una descripción aproximada de los cálculos, vea este útil video:
Al calcular los muros de contención, no se tienen en cuenta las cargas horizontales y laterales que surgen en las secciones curvas de la vía debido a las fuerzas centrífugas.
Es necesario prever con antelación el método de realización de los trabajos de construcción, sus características, el equipo utilizado y mucho más. La preparación del pozo, su profundidad y la forma de la base se calculan en la etapa de preparación del proyecto. Dependiendo de la calidad del suelo, se elige el diseño de la base:
Se cavan zanjas y pozos utilizando equipo de construcción pesado. Se trata de excavadoras de cangilones, grúas de bandera autopropulsadas sobre orugas o sobre orugas y, en ocasiones, el uso de carretillas elevadoras es muy eficaz.
El relleno es imposible sin topadoras capaces de realizar trabajo necesario Rápida y eficientemente. Al realizar el relleno se utiliza tierra gruesa, arena y marga.
Todos ellos están sujetos a una compactación completa, con la ayuda de la cual no solo nivelan la superficie, sino que también logran la compactación del suelo. Esta operación también se lleva a cabo utilizando equipos de construcción. Al realizar el trabajo, necesitará un rodillo, un vibrador o una apisonadora. No se utiliza arcilla ni turba como material de relleno.
Construcción de un muro de contención en Area suburbana asociado a determinadas dificultades derivadas de su ubicación. Si la casa y la parcela están ubicadas en un barranco o en una zona montañosa, es bastante difícil planificar hermosa trama, habiéndolo formateado correctamente.
En primer lugar, es necesario cuidar el fortalecimiento del suelo, lo que significa pensar en construir muros de contención para plataformas y senderos, macizos de flores y parterres, miradores o un área de recreación con piscina.
En tales condiciones, todo el trabajo se puede realizar de forma independiente, sin la participación de especialistas ni equipos de construcción pesados. Es necesario aclarar la profundidad. agua subterránea, obtener los resultados de un estudio de suelo de los agrimensores y seleccionar el diseño más adecuado para el caso dado.
La altura de un muro de contención autoconstruido no debe exceder los 1,5 m en cuanto al espesor, depende de la calidad del material utilizado:
Los muros de contención hechos de piedras colocadas con una malla metálica especial y equipados con refuerzo confiable y de alta calidad son extremadamente populares. La realización de cálculos sin la participación de especialistas requiere el conocimiento de ciertos datos sobre la calidad del suelo y la altura del muro de contención.
La relación entre la altura de la estructura y su espesor se determina en la proporción 4:1, pero esto sólo se aplica a los densos. suelo arcilloso. En condiciones de densidad media, la proporción será de 3:1, en condiciones de densidad de suelo baja, de 2:1. Para obtener más información sobre cómo construir una estructura en un sitio con una pendiente fuerte, vea este video:
Usando las fórmulas, puede realizar todos los cálculos de forma independiente y determinar el ancho del muro de contención en la base de la base y en su parte superior:
E=0,5ƳgN²μ, donde
Ƴg - peso estándar del suelo;
H - altura del muro de contención
μ es un coeficiente que depende del valor del ángulo de fricción interna y se determina según un gráfico especialmente elaborado.
Conociendo los valores de los ángulos de pendiente exterior e interior (C), el ancho del muro en cualquier tramo (b), la altura desde la superficie del suelo, su peso y los coeficientes necesarios, utilizaremos la fórmula,
b =H(-C₁+√0,75Ƴ g /Ƴ a μ+C 2)
Los cálculos realizados correctamente ayudarán a prevenir la destrucción de terraplenes y barrancos creados de forma natural o artificial, decorarán el patio, utilizarán racionalmente incluso aquellas áreas de terreno en las que parecía imposible colocar macizos de flores y macizos de flores, y crearán una cerca única en su tipo. diseño.