Experiencia organizada y dirigida a resolver tu problema geotécnico. Muros Berlín.

Transcripción

1 Experiencia organizada y dirigida a resolver tu problema geotécnico Muros Berlín

2

3 Detalles constructivos (lagging)

4 Ventajas Contención rápida y económica Recuperación de secciones de acero Solución válida para excavaciones entre 3 y 8 metros de profundidad. Tablón de mm, perfiles metálicos y tabletas de concreto prefabricadas Disminuye las molestias por ruidos y vibraciones en zonas urbanas. Los tablones son de fácil manipulación y permiten dejar huecos

5 APLICACIONES

6 Aplicaciones

7 Aplicaciones

8 Aplicaciones

9 Aplicaciones

10 Aplicaciones

11 EJEMPLO DE CÁLCULO

12 Métodos analíticos: apoyo libre Parámetros del muro L 1 := 6.5ft = m L 2 := 10ft = m Suelos γ := 100 lbf ft 3 = kn m 3 γ sat 123 lbf kn := = ft 3 m 3 ϕ := 32 γ w 62.4 lbf kn := = ft 3 m 3

13 Métodos analíticos: apoyo libre K a := tan 45 ϕ 2 2 = K p := tan 45 + ϕ 2 2 = L 0 := L 1 + L 2 = m

14 Métodos analíticos: apoyo libre Presión A-B σ 1 := γ L 1 K a = kpa Presión B-C ( ) L 2 σ 2 := γ L 1 + γ sat γ w K a = kpa Presión A-E ( ) ( z L 0 ) ( ) E := root σ 2 γ sat γ w K p K a, z, 0, L 0 2 = m σ A ( z) := γ z K a ( ) if 0 z < L 1 γ L 1 + ( γ sat γ w ) ( z L 1) K a if L 1 z γ L 1 + ( γ sat γ w ) L 2 ( γ sat γ w ) ( z L 0) 0 otherwise L 0 ( ) ( z L 0 ) + K a γ sat γ w K p if L 0 < z E

15 Métodos analíticos: apoyo libre Empotre Longitud total Depth := L 3 + L 4 = 5.4m ( ) = m TotaL 0.Length := Ceil L 0 + FS Depth, 0.1ft Punto de cortante nulo E z 0 := 2 P ( K p K a ) γ sat γ w ( ) = m Momento Máx. M max := P z E + z 0 ( ) 3 1 z 0 ( 2 γ sat γ w ) ( K p K a) = kn m 3 m Módulo de sección Esfuerzo permisible σ Allowable := 3500ksf = MPa M max S Mod cm 3 := = σ Allowable m

16 Ejemplo de cálculo Programa SPW2006 (Arnold Varruijt, Delf University, 2006)

17 Ejemplo de cálculo

18 ASPECTOS TEÓRICOS

19 Ley de empujes Empujes del suelo: Rankine Coulomb: plano de fallo lineal Caquot & Kerisel: combinación plano de falla lineal y logarítmica σ h, a = K a * σ v 2 * c * K a σ h, p = K * σ + 2 * c * p v K p

20 Ley de empujes Fricción pantalla / suelo, adhesion: influencia Ka & Kp tablas (NAVFAC DM 7.2, ) Práctica común (±φ /2, ) Material δ ( ) gravas limpias, 22 arenas limpias, 17 arenas limosas, 14 limos arenoso finos, 11

21 Métodos analíticos: apoyo libre Brinch-Hansen (Dk): permite deformación plástica Blum: viga equivalente Apoyo libre ( free earth support ): seleccionar empotramiento M alrededor de A equilibrio iteraciones programa Σ acciones horizontales Ranclaje V M

22 Métodos analíticos: apoyo libre Das, Braja D Principles of Foundation Engineering Ed.5 page 393

23 Métodos Analíticos: Voladizo * AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SPECIFICATIONS, 3d edition, 2004 & Interim 2006.

24 Métodos Analíticos: Voladizo * AASHTO LRFD BRIDGE DESIGN SPECIFICATIONS, 3d edition, 2004 & Interim 2006.

25 Empuje redistribuido

26 Presión redistribuida

27 Influencia de la secuencia constructiva

28 Módulo de reacción

29 Presión redistribuida

30 Influencia de la secuencia constructiva

31 Elemento finito Requiere mayor información de los suelos, cargas reales y elementos estructurales. Proporciona el campo de desplazamientos y deformaciones: K=s/d Programas comerciales: Elemento finito. Phase2, Midas, Plaxis, Oasys, DIANA Diferencias finitas: FLAC3D Métodos matriciales: Zeevaert

32 Elemento Finito

33 Revisiones adicionales

34 Revisiones adicionales Revisión por flexión de los elementos M.n := S.x f.y Revisión por cortante Vn = 0.6Awfy Revisión de los tablones (flexión)

35 Durabilidad del acero EN 1993-Part 5: Tabla 4.1 y 4.2 Pérdida de espesor [mm] Vida útil, años Suelos inalterados (arena, limo, arcilla, ) Suelos naturales contaminados y suelos industriales Suelos naturales agresivos (pantanos, ciénagas, turbas, ) Suelos no compactados y rellenos no agresivos (arcilla, arena, limo, ) Rellenos no compactados y agresivos (cenizas, escoria, )

36 TABLONES

37 Arqueo en suelos Capacidad del terreno para redrigir el empuje a los elementos rígidos Este arqueo es establecido entre 2 y 3 veces el ancho del elemento de acero (Caltrans, 2011)

38 Arqueo en suelos Permite el análisis del muro Berlín como si fuera una pantalla continua. La AASHTO recomienda un espaciamiento máximo de 5B

39 Arqueo en suelos El coeficiente de reducción de presión por debajo de fondo de la zanja k puede ser aproximadamente determinado (por diseño conservador) de acuerdo a:

40 Tablones (lagging)

41 Aspectos constructivos

42 Apuntalamiento

43 Detalles constructivos (lagging)

44 Secuencia constructiva típica

45 REFERENCIAS Bowles, J. (1972). Foundations Analysis and Design. New York: McGraw-Hill. Caltrans. (2011). Trenching and Shoring Manual. Californa Department of Transportation. IMCA. (2015). Manual de Construcción en Acero (5a ed.). (A. Instituto Mexicano de la Construcción en Acero, Ed.) México, DF: Limusa. NTC-DF. (2004). Normas Técnicas Complementarias del Reglamento de Construcción del Distrito Federal: Diseño por sismo, viento, cimentaciones. México: Gobierno del Distrito Federal. Taméz, E. (2001). Ingeniería de Cimentaciones. México: TGC Geotecnia S.A de C.V.

46 GRACIAS!!! EMMANUEL GARCÍA CARRASCO Geotecnia Global Bounarrroti 702, Campestre Italiana, Querétaro, Qro M: E: