MURO DE CONTECIÓN CON CONTRAFUERTE

INTRODUCCIÓN

Los muros de contención tienen como finalidad resistir las presiones laterales ó

empuje producido por el material retenido detrás de ellos, su estabilidad la deben fundamentalmente al peso propio y al peso del material que está sobre su

fundación. Los muros de contención se comportan básicamente como voladizos empotrados en su base.

Designamos con el nombre de empuje, las acciones producidas por las masas que se consideran desprovistas de cohesión, como arenas, gravas, cemento, trigo, etc.

En general los empujes son producidos por terrenos naturales, rellenos artificiales o materiales almacenados.

Muros de contención y su funcionamiento

Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una

excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía.

El proyecto de los muros de contención consiste en:

• Selección del tipo de muro y dimensiones.

• Análisis de la estabilidad del muro frente a las fuerzas que lo solicitan. En

caso que la estructura seleccionada no sea satisfactoria, se modifican las dimensiones y se efectúan nuevos cálculos hasta lograr la estabilidad y

resistencia según las condiciones mínimas establecidas.

• Diseño de los elementos o partes del muro.

MARCO TEORICO

Los contrafuertes son uniones entre la pantalla vertical del muro y la base. La pantalla de estos muros resiste los empujes trabajando como losa continua

apoyada en los contrafuertes, es decir, el refuerzo principal en el muro se coloca horizontalmente, son muros de concreto armado, económicos para alturas mayores a 10 metros.

En las figuras se muestra una vista parcial de un muro con contrafuertes, tanto la pantalla como los contrafuertes están conectados a la losa de fundación. Los

contrafuertes se pueden colocar en la cara interior de la pantalla en contacto con

la tierra o en la cara exterior donde estéticamente no es muy conveniente.

Los muros con contrafuertes representan una evolución de los muros en voladizo, ya que al aumentar la altura del muro aumenta el espesor de la pantalla, este aumento de espesor es sustituido por los contrafuertes; la solución conlleva un

armado, encofrado y vaciado más complejo.

Se puede decir que son variantes de los muros en L o en Mensula en los que el ancho del muro se refuerza a determinados intervalos similares a los muros en voladizo. Sin embargo, a intervalos regulares éstos tienen losas delgadas de

concreto conocidas como contrafuertes que conectan entre sí el muro con la losa de la base. El propósito de los contrafuertes es reducir la fuerza cortante y los

momentos flexionantes.

CLASIFICACION:

1.1 MUROS CONTRAFUERTES EN EL INTRASLADOS: Consiste en aligerar un

muro de gravedad, suprimiendo en las zonas que colaboran muy poco en el efecto

estabilizador.

1.2 MUROS CONTRAFUERTES EN EL TRASDOS: Su idea es igual a la del muro

con contrafuerte en el intrasdos, pero en este caso los contrafuertes son interiores,

es decirr, no se ven.

CARACTERISTICAS GENERALES:

Los contrafuertes son uniones entre la pantalla vertical del muro y la base. La

pantalla de estos muros resiste los empujes trabajando como losa continua

apoyada en los contrafuertes, es decir, el refuerzo principal en el muro se coloca

horizontalmente, son muros de hormigón armado, económicos para alturas

mayores a 10 metros. Los muros con contrafuertes representan una evolución de

los muros en cantilíver, ya que al aumentar la altura del muro, aumenta el espesor

de la pantalla, este aumento de espesor es sustituido por los contrafuertes; la

solución conlleva un armado, encofrado y vaciado más complejo.

Los contrafuertes ubicados en la parte interior del muro, conectando la pantalla

con el dedo soportan grandes tracciones, y los que se colocan en la parte exterior

del muro, soportan una fuerte compresión.

DISEÑO DE MURO DE CONTENCIÓN CON CONTRAFUERTE

• CRITERIOS DE DIMENSIONAMIENTO

Recomendaciones:

• Contrafuerte: espaciamiento : h/3 a 2h/3

Espesor ≥ 20 cm según yamashiro : L=2.5 m relleno de suelo

L=3 m silo de granos

• Pantalla: espesor ≥ 20 cm (código peruano)

≥ 30 cm (código japonés)

• Zapata: espesor ≥ 40 cm; la base de la zapata B1 y B2, se dimensionan

en forma igual que el muro e voladizo.

• DISEÑO DE LA ZAPATA

La pantalla es una losa apoyada en los contrafuertes y en la zapata;

generalmente el borde superior no tiene apoyo. Sin embargo la pantalla

puede ser diseñada como una losa continua apoyada en los contrafuertes sin

considerar la influencia de la zapata como apoyo.

Es razonable considerar los siguientes valores aproximados de los momentos:

+M = pL2/16 –M = pL2/12

Dónde: p = presión del relleno al nivel considerado.

L = distancia entre ejes de los contrafuertes.

Como las presiones varían a lo alto de la pantalla, el diseño se realiza por franjas

horizontales con el valor mayor de p en cada franja como carga uniformemente

repartida. Para las franjas inferiores el apoyo proporcionado por la losa de la

zapata contribuye a una disminución de los mementos actuantes, esto puede

tomarse en cuenta considerando como presión máxima la que corresponde a un

nivel situado a 3/8 de la distancia entre ejes de los contrafuertes contados a

partir de a base de la pantalla.

Refuerzo vertical equivalente a tabla estocado

• Considerando la influencia de la zapata como apoyo.

- M = 0.03Ƴs ka h2p L +M = (-) M /4

• Debe verificarse el esfuerzo mínimo (ref. temperatura).

3. DISEÑO DE LOS CONTRAFUERTES

3.1. POR FLEXIÓN Los contrafuertes son vigas en voladizo empotradas en la

losa de la cimentación, sirven de apoyo a la pantalla, por consiguiente resisten

toda la presión del relleno en un ancho igual a la distancia entre ejes de los

contrafuertes.