Muros Pantalla

Muros Pantalla
CONSTRUCION IV
1/44
Muros pantalla
Muros Pantalla
•
Muros pantalla
– Ejecución de muros pantalla:
• Tablestacados. Entibaciones. Muros de H.A.
• Perforación con lodos
•
Muro libre en cabeza:
– Análisis de la estabilidad. Método de Blum.
– Leyes de esfuerzo
•
Muro anclado en cabeza:
– Análisis de la estabilidad.
– Empujes en el trasdós. Influencia de la rigidez y movimiento del muro
•
•
Apoyos provisionales: tipos y ejecución
Muros con múltiples apoyos:
– Influencia del proceso constructivo
– Movilización del empuje pasivo en las bermas
– Detalles constructivos
CONSTRUCION IV
2/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Utilización de muros pantalla
CONSTRUCION IV
3/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Utilización de muros pantalla
CONSTRUCION IV
4/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Utilización de muros pantalla
CONSTRUCION IV
5/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Tablestacados
CONSTRUCION IV
6/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Tablestacados
CONSTRUCION IV
7/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Tablestacados
Comportamiento mecánico
CONSTRUCION IV
8/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Tablestacados
Comportamiento mecánico
CONSTRUCION IV
9/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Tablestacados
CONSTRUCION IV
10/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Tablestacados
CONSTRUCION IV
11/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Tablestacados
CONSTRUCION IV
12/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Esquema construcción muro pantalla de hormigón armado
CONSTRUCION IV
13/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Fases de ejecución: excavación
CONSTRUCION IV
14/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Fases de ejecución
– Hormigonado
CONSTRUCION IV
15/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Fases de ejecución
–
–
–
–
•
Excavacion del batache
Colocación de la ferralla
Hormigonado
Descabezado y construcción de la viga de atado
La viga de atado o coronación desempeña las siguientes funciones
– Arriostrar horizontalmente todas las cabezas de los muros
EVITAR EL FALLO AISLADO DE UN ELEMENTO DE PANTALLA
– Repartir el esfuerzo vertical
EVITAR EL FALLO DE AISLADO DE UN ELEMENTO DE PANTALLA
FRENTE A CARGAS VERTICALES
CONSTRUCION IV
16/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas libres en cabeza
CONSTRUCION IV
17/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas libres en cabeza
– La estabilidad de la pantalla se determina estableciendo el equilibrio
de momentos en el punto C
Mv ( z) =
H +h
∫ σht (z)zdz
0
h
Me ( z) = ∫ σhi (z)zdz
0
– Las tensiones en el trasdós se deben al empuje activo y las
sobrecargas.
– Las tensiones en intrados de la clava se deben al empuje pasivo
– Para que exista equilibrio de fuerzas debe considerarse el pasivo en el
trasdós y el activo en el intradós bajo el punto C. Se tiene en cuenta
mediante una clava adicional de 0.2h y una reacción R1
H +h
∫ σ ht ( z ) dz + R 1 =
0
CONSTRUCION IV
18/44
h
∫ σ hi ( z )dz
0
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas libres en cabeza
– Si el terreno es uniforme tendremos
h=H
h=H
c sλ a
λp − 3 c sλ a
3
3
λa
λp / c s − 3 λ a
3
3
el resultado es independiente de si mayoramos el activo o
minoramos el pasivo
– El punto de cortante nulo se encuentra a una profundidad “y”
dónde se verifica que:
H+y
∫ σ ht ( z )dz −
0
CONSTRUCION IV
y
∫ σ hi ( z )dz = 0
0
19/44
h=H
λa
λp − λ a
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas libres en cabeza
– Se dispone una sobre-clava del 20%
hT = 1,2 × H
c sλ a
λp − 3 c sλ a
3
3
– Otros autores aconsejan aplicar la sobreclava desde el punto
de cortante nulo:

3 c λ


λa
λa
s a

hT = H
+ 1,2 × 
−
3

3
λp − λ a 
 λp − c sλ a
 λ p − λ a
– El segundo método da clavas algo inferiores
CONSTRUCION IV
20/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas libres en cabeza
– Para el rango usual de φ se tiene h/H=1,00 a 1,20
Clava
3
h/H
2
1
0
20
25
30
35
40
φ
CONSTRUCION IV
21/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas libres en cabeza
– Con el segundo método se obtiene un resultado algo menor
Clava
3
h/H
2
1
0
20
25
30
35
40
φ
CONSTRUCION IV
22/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas con un apoyo
CONSTRUCION IV
23/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas con un apoyo
– Para determinar las condiciones de equilibrio se deben plantear las
ecuaciones de equilibrio de fuerzas y momentos:
H +h
h
0
0
∫ σht (z)zdz = ∫ σhi (z)zdz + T(h + h' )
H +h
h
0
0
∫ σht (z)dz + R1 = ∫ σhi (z)dz + T
– Las incógnitas son R1,T y h
– En el caso de terreno homogéneo tendremos
1
1
3
λ a γ (H + h) = λp γh3 + T(h + h' )
6
6
1
1
2
λ a γ (H + h) + R1 = λp γh2 + T
2
2
– Tenemos 2 ecuaciones y 3 incógnitas
CONSTRUCION IV
24/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas con un apoyo
– Método del extremo libre:
• Se toman momentos desde el anclaje y se supone R1=0
1
1
2 2
 1
 2 
λ a γ (H + h)  h − H + h' = λ p γh2 h'+ h
2
2
3
 2
 3 
– El esfuerzo en el anclaje se obtiene como diferencia entre el activo
y el pasivo:
T=
CONSTRUCION IV
1
1
2
λ a γ (H + h) − λp γh2
2
2
25/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas con un apoyo
– Resultados método del extremo libre:
Clava
1,000
h’/H
h/H
0,05
0,10
0,500
0.15
0,20
0,25
0,30
0,000
20
25
30
35
40
φ
CONSTRUCION IV
26/44
Muros pantalla
Muros pantalla
•
Equilibrio de pantallas con un apoyo
– Resultados método del extremo libre:
Esfuerzo en el anclaje
1,250
h’/H
T/(½
2
H)
0,05
0,10
0.15
0,20
0,25
0,30
0,750
0,250
20
25
30
35
40
φ
CONSTRUCION IV
27/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Equilibrio de pantallas con un apoyo
– Método del extremo empotrado
• La condición suplementaria que se impone es que la pantalla
este empotrada en el terreno
• Para que se cumpla esta condición se debe considerar la
deformación de la pantalla y determinar a que profundidad se
encuentra el punto con giro y desplazamiento nulos mediante
la solución de:
H +h
∫ M(z)zdz = 0
H−h'
H +h
h
0
0
∫ σht (z)zdz = ∫ σhi (z)zdz + T(h + h' )
H +h
h
0
0
∫ σht (z)dz + R1 = ∫ σhi (z)dz + T
CONSTRUCION IV
28/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Equilibrio de pantallas con un apoyo
– La practica habitual también consiste en incrementar la
clava un 20%
CONSTRUCION IV
29/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Ejemplo: Construcción linea 3 de metro (BCN)
– Fases de ejecución
CONSTRUCION IV
30/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Ejemplo: Construcción linea 3 de metro (BCN)
– Armado
CONSTRUCION IV
34/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Ejemplo: Construcción linea 3 de metro (BCN)
– Armado bóveda y contra-bóveda
CONSTRUCION IV
35/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Ejemplo: Aparcamiento mercado Barceloneta
– Secciones
CONSTRUCION IV
36/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Ejemplo:
Aparcamiento
mercado Barceloneta
– Secciones
CONSTRUCION IV
37/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Ejemplo: Aparcamiento mercado Barceloneta
– Armado pantallas
CONSTRUCION IV
38/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Ejemplo: Aparcamiento mercado Barceloneta
– Anclaje y viga de atado
CONSTRUCION IV
39/44
Muros pantalla
Muros pantalla
• Conclusiones de los métodos expuestos
– Los métodos expuestos proporcionan criterios válidos para
el dimensionamiento de muros pantalla
– Los métodos expuestos no consideran los fenómenos reales
que intervienen en la estabilidad del suelo, en concreto:
• La presión ejercida por las tierras depende de la deformación
del muro
• En consecuencia, la estabilidad del muro dependerá de la
deformabilidad del muro y de la rigidez relativa entre muro y
terreno
• No predicen los desplazamientos en el terreno adyacente
– Frente a esta situación, caben dos posibilidades:
• Determinar empíricamente los empujes ejercidos por el terreno
• Utilizar formulaciones que permitan determinar los empujes del
terreno en función de la deformación del muro
CONSTRUCION IV
40/44
Muros pantalla