Índice General

1. ANTECEDENTES........................................................................................................................... 3

2. DESCRIPCIÓN............................................................................................................................... 3

3. CONSIDERACIONES DE DISEÑO....................................................................................................5

3.1. ANÁLISIS DE CARGA.....................................................................................................................117.1.1 RESUMEN EJECUTIVO................................................................................................................117.1.2 ASPECTOS GENERALES...............................................................................................................117.1.3 IDENTIFICACIÓN......................................................................................................................127.1.4 FORMULACIÓN........................................................................................................................157.1.5 EVALUACIÓN...........................................................................................................................187.1.6 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.........................................................................................21

7.1.7 ANEXOS................................................................................................................................217.2. PRODUCTOS ENTREGABLES.........................................................................................................217.3. PLAZO DE EJECUCIÓN DEL SERVICIO............................................................................................22

8. PERFIL PROFESIONAL..............................................................................................................23

9. METODOLOGÍA DE TRABAJO...................................................................................................... 24

10. ACTIVIDADES A DESARROLLAR..................................................................................................25

10.1. PRIMER INFORME............................................................................................................................2610.2. SEGUNDO INFORME.........................................................................................................................2610.3. TERCER INFORME............................................................................................................................2710.4. CUARTO INFORME..........................................................................................................................28

11. RESPONSABILIDADES DEL EQUIPO TÉCNICO...............................................................................28

12. CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES...............................................................................................30

1. ANTECEDENTES

En el presente documento se detallan los parámetros, cálculos, criterios y datos que fueron utilizados para el cálculo de los muros de gravedad de concreto del proyecto MEJORAMIENTO DE TALUDES EN ZONAS DE RIESGO POR DESLIZAMIENTO EN EL PASAJE F Y PASAJE LOS DEVOTOS DEL AA.HH. VIRGEN DEL CARMEN - ZONAL 02 COMAS, PROVINCIA DE LIMA - LIMA, en el cual, se tienen muros de altura de 3.0 m.

2. DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

Cimentaciones

Debido a las características del terreno se ha planteado un solo tipo de muro (M1). Las zapatas son de espesor constante en cada tramo, se ha planteado anchos iguales en cada tramo, que dependen de la altura resistente del muro. Los tramos M1, tienen un espesor de zapata de 0.5m y un ancho de 1.80m.

Estructura

La estructura resistente es el propio MURO DE CONTENCIÓN, y tiene una altura de 3.0m.

Se verifica que se ha optado por diseñar los muros con pie y talón. Los muros planteados tienen 27m de longitud en el pasaje Los Devotos y 36.45m de longitud en el pasaje F. Estas longitudes se han dividido de la siguiente manera:

Pasaje Los Devotos

M1 de 46.85m de longitud, compuesto por 9 piezas de 5m cada una y 1 pieza de 1.85m de longitud.

Pasaje F

M1 de 36.45m de longitud, compuesto por 7 piezas de 5m cada una y 1 pieza de 1.45m de longitud.

3. CONSIDERACIONES DE DISEÑO

Para el análisis estructural se elaboró una hoja electrónica, la cual mediante geometría y datos geotécnicos establecidos como datos de entrada, se calculan las presiones ejercidas sobre el terreno en las diferentes condiciones de servicio (estado estático y estado dinámico), de tal forma que no se sobrepase el esfuerzo admisible del terreno. Se verifica la estabilidad del muro al volcamiento y deslizamiento en condiciones de sismo y sin sismo.

3.1 ANÁLISIS DE CARGA

Carga Muerta

La carga muerta la constituye el peso propio del muro y del material de relleno, para la evaluación de éstas cargas se consideraron las siguientes densidades:

- Densidad del concreto para la pantalla del muro : 2400 kg/m3- Densidad del concreto para la zapata del muro : 2400 kg/m3- Densidad del relleno : 1930 kg/m3

Carga viva

Se empleó una carga uniforme distribuida de 1.0 t/m2, puesto que el uso será de incidencia vehicular, en la corona del muro no se consideró carga puntual ya que las barandas no son de carga significativa.

Empuje de tierras

El empuje de tierras sobre el trasdós de los muros de contención se ha calculado, utilizando la teoría de RANKINE.

Empuje estático. Para el cálculo de empujes laterales debidos al relleno, se tienen los siguientes parámetros:

Ka=cosβ cosβ−√cos2β−cos2ϕcosβ+√cos2β−cos2ϕ

Ea=12∗γr∗(H )2∗Ka

Kp=cosβ cosβ+√cos2β−cos2ϕcosβ−√cos2β−cos2ϕ

Ep=12∗γr∗(Hp )2∗Kp

Donde:Ka = Coeficiente de presión activaKp = Coeficiente de presión pasiva = Ángulo de fricción interna = Ángulo de fricción en la pared = Ángulo de inclinación del talud (para todos los muros el valor es 0)H = Altura total del muroHp = Altura pasiva del muroEa = Empuje activoEa = Empuje activo

Empuje dinámico. En el cálculo de empuje dinámico se considera la teoría de Mononobe – Okabe

K AE=sen2 (ψ+ϕ−θ )

cosθ∗sen2 (ψ )∗sen (ψ−δ−θ )∗(1+√ sen (ϕ+δ )∗sen (ϕ−β−θ)sen (ψ−δ−θ )∗sen (ψ+β ) )

2

θ=arctan Csh1−Csv

ΔE AE=12∗γ r∗(H )2∗(K AE−Ka)∗(1−Csv)

Donde:KAE = Coeficiente de presión activa sísmica = Ángulo de inclinación del paramento interno del muro respecto a la

horizontalCsh = Coeficiente sísmico horizontalCsv = Coeficiente sísmico verticalEAE = Incremento dinámico del empuje activo

3.2 ESPECIFICACIONES DE MATERIALES

De acuerdo a la información contenida en los planos de diseño, los muros se han construido con la siguiente calidad de material:

Resistencia a la compresión del concreto f’c = 175 kg/cm2

3.3 DATOS GEOTÉCNICOS

En el presente análisis se tienen en cuenta los parámetros geotécnicos indicados en el informe presentado por el laboratorio de mecánica de suelos de GEOMG S.A.C. los cuales son resumidos a continuación:

- Tipo de suelo de fundación: depósitos eluviales constituido por grava mal graduada con arena (GP) y gravas bien graduadas con arena (GW)

- Ángulo de fricción interna del suelo de relleno: 32º Coeficiente de empuje activo, Ka = 0.307 Coeficiente de empuje pasivo, Kp = 3.255

- Ángulo de fricción interna del suelo de la base: 32º- Peso unitario del suelo de relleno: 1930 kg/m3- Capacidad portante del suelo de fundación: 1.52 kg/cm2

En los ensayos de suelos no se presenta nivel freático.

3.4 GEOMETRÍA DEL MURO A VERIFICAR

Altura total del muro (H) = 3.00 mAltura de la zapata (h) = 0.50 mAncho de la zapata (B) = 1.80 mPie del muro (P) = 0.40 m

Corona del muro (Vs) = 0.40 mAncho cuerpo de muro interior (Vi) = 0.80 mTalón del muro (T) = 0.20 mhsardinel = 0.30 m

GRÁFICO Nº 1

3.5 VERIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD

3.4.1 Volcamiento

Para el cálculo de la estabilidad de los muros, y para garantizar la eficiencia del mismo, se ha utilizado un factor de seguridad al volteo de 1.50 en condición estática y un factor de seguridad al volteo de 1.20 en condición dinámica. Las comprobaciones de vuelco se realizan mediante hojas de cálculo, para todas las piezas proyectadas, y se adjuntan detrás de la presente memoria de cálculo.

Factor de Seguridad al Volcamiento(estático)→FSV=⅀Mresistente⅀Mactuante >1.50

Factor de Seguridad al Volcamiento(dinámico )→FSV=⅀Mresistente⅀Mactuante >1.20

3.4.2 Deslizamiento

Para el cálculo de estabilidad de los muros, y para garantizar la eficiencia del mismo, se ha utilizado un factor de seguridad al deslizamiento de 1.25 en condición estática y un factor de seguridad al deslizamiento de 1.10 en condición dinámica. Las comprobaciones de deslizamiento se realizan mediante hojas de

hsar

T

h

H

Vs

P Vi

B

cálculo, para todas las piezas proyectadas, y se adjuntan detrás de la presente memoria de cálculo.

Factor de Seguridad al Deslizamiento(estático)→FSD=μ∗⅀ Fverticales⅀Fhorizontales >1.25

Factor de Seguridad al Deslizamiento(dinámico)→FSD=μ∗⅀Fverticales⅀Fhorizontales >1.10

μ=tan ϕ

= Coeficiente de fricción= Ángulo de fricción del suelo de fundación

3.4.3 La Capacidad Portante

Para la verificación de la capacidad portante del muro se usaron las siguientes expresiones tanto para el estado estático (sin sismo) como para el estado dinámico (con sismo):

e=B2

−⅀Mresistente−⅀Mactuante⅀Fverticales

qmáx=⅀Fverticales

B∗(1+ 6eB )

qmín=⅀Fverticales

B∗(1−6eB )

qmáx≤qadm

3.6 VERIFICACIÓN DE ESFUERZOS

Tanto para estado estático (sin sismo) y para estado dinámico (con sismo) se aplicarán las siguientes fórmulas para su verificación:

3.6.1 Corte y tensión en la punta

3.5.1.1 Corte

V=q1 x+¿

V u=1.5∗V

V c=V u

h .100( kgcm2

)

V cu=0.53ϕ √ f ' c ϕ=0.85(esf . permisible cortante)

V c ≤V cu

3.5.1.2 Momento

M=q1x2

2+q

máx−¿ q1x2

3¿

M u=1.5∗M

3.5.1.3 Tensión

f=6Mu

100.h2( kgcm2

)

f t=1.33 ϕ√ f ' c ϕ=0.65 (esf . permisible flexión)

f ≤ f t

3.6.2 Corte y tensión en la punta

3.5.2.1 Corte

V=(q−q ¿¿1) x+¿¿

V u=1.5∗V

V c=V u

h .100( kgcm2

)

V cu=0.53ϕ √ f ' c ϕ=0.85(esf . permisible cortante)

V c ≤V cu

3.5.2.2 Momento

M=(q−q¿¿1) x2

2+(q1−qmín)

x2

3¿

M u=1.5∗M

3.5.2.3 Tensión

f=6Mu

100.h2( kgcm2

)

f t=1.33 ϕ√ f ' c ϕ=0.65 (esf . permisible flexión)

f ≤ f t

3.6.3 Corte y tensión en la pantalla

3.5.3.1 Corte

V c=V

B.100( kgcm2

)

V cu=0.53ϕ √ f ' c ϕ=0.85(esf . permisible cortante)

V c ≤V cu

3.5.3.2 Tensión

f= 6M100.B2

( kgcm2

)

f t=1.33 ϕ√ f ' c ϕ=0.65 (esf . permisible flexión)

f ≤ f t

3.5.3.3 Compresión

f a= W100.B

+ 6M100.B2

( kgcm2

)

f c=0.85ϕ √ f ' c ϕ=0.65(esf . permisible flexión)

f a≤ f c

Donde:

W= peso de la pantallaM= momento en base de la pantalla.V= corte en base de la pantalla.