1379 10 Muros Anclados

Seminario Estructuras de Contención MUROS MUROS ANCLADOS ANCLADOS

JAIME SUAREZ DIAZ

Jaime Suárez Díaz

PANTALLAS ATIRANTADAS

ANCLAS O TIRANTES

La pantalla se ancla a un suelo competente

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FS FS

OPERACIONES BASICAS: Perforado Colocado de cable o varilla Inyectado del bulbo Tensado JAIME SUAREZ DIAZ -UIS

PANTALLA ATIRANTADA

CC CABECERA V etapa JAIME SUAREZ DIAZ -UIS

FS FS

A cada ancla se le coloca una carga de tensión utilizando un gato hidráulico JAIME SUAREZ DIAZ -UIS

FS FS

Tensionamiento JAIME SUAREZ DIAZ -UIS

Sistemas de Tiebacks (Anclajes) „

„

Los “Tiebacks” son un sistema estructural que trabaja a tensión y que recibe su soporte del bulbo enterrado en la roca o suelo profundo. El sistema consiste de : – La tierra o roca que le provee el soporte ultimo al sistema. – El ancla (o tendón) el cual transfiere la carga del suelo a roca profunda a la superficie del terreno o fachada. – La unidad o gato de tensionamiento la cual le coloca la carga de tensión al ancla. - La zapata o pantalla superficial que permite colocar y mantener la fuerza sobre el ancla.

Sistema de Tiebacks – Angulos de inclinación „

„

Las anclas se instalan comunmente con un ángulo de 10 a 20° down from horizontal. En todos los casos el ángulo debe ser tan que el bulbo quede totalmente dentro de un manto de roca o de suelo competente.

Características de un sistema de “Tiebacks” „

„

Las anclas o “tiebacks” evitan las obstrucciones en la excavación al eliminarse los travesaños.

La anclas son hierros o torones que se profundizan dentro del suelo.

“Tiebacks” „

„

„

Si hay roca o suelo duro para anclaje los “tiebacks” son excelentes para soportar pantallas. Los anclajes pueden ser temporales o permanentes. Si son permanentes se acostumbra cortar los anclajes una vez la estructura definitiva se encuentra construída con el objeto de que esta estructura asuma las presiones a largo plazo.

Ejemplo :

Two Renaissance Square, Phoenix, AZ

Las anclas bajan a un manto muy competente de arena muy densa con bloques de roca . Se colocaron 500 “tiebacks” de 20 metros de profundidad cada uno

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Las pantallas atirantadas se diseñan utilizando el software de estabilidad de taludes JAIME SUAREZ DIAZ -UIS

Uso de anclajes

Uso de anclajes

ANCLAJES

1. ANCLAJES PRETENSIONADOS (ACTIVOS) 2. ANCLAJES PASIVOS (SE ACTIVAN AL MOVERSE LA ESTRUCTURA) 3.

NAILING (ALFILERES) (ACTUAN COMO REFUERZO DEL SUELO)

TIPOS TIPOS DE DE PANTALLA PANTALLA ANCLADA ANCLADA 1. MURO RIGIDO DE CONCRETO ARMADO

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2. SLURRY WALL ANCLADA

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SLURRY WALL ANCLADA

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3. ANCLAS INPENDIENTES SOBRE ZAPATAS

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4. “SOLDIER BEAMS”

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5. PANTALLA DELGADA EN CONCRETO LANZADO

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6. TABLESTACAS ANCLADAS

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Elementos de un anclaje

PARTES DE UN ANCLAJE BULBO (LONGITUD DE BULBO) LONGITUD LIBRE PROTEGIDA

L = LL + LB

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Elementos de un anclaje

CLASIFICACION DE ACUERDO A SU PROPOSITO FINAL ƒ ANCLAJES TEMPORALES ƒ ANCLAJES PERMANENTES JAIME SUAREZ DIAZ

UTILIZACION PRINCIPAL DE ANCLAJES

ƒ ESTABILIDAD DE TALUDES ƒ CONTROL DE LEVANTAMIENTO DE CIMENTACIONES

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ƒ CONSTRUCCION DE SOTANOS Y EXCAVACIONES PROFUNDAS

CALIDAD DEL TRABAJO LA CONSTRUCCION DE ANCLAJES ES UN TRABAJO QUE REQUIERE MANO DE OBRA MUY CALIFICADA, EXPERIENCIA Y PARTICIPACION PROFESIONAL A TODOS LOS NIVELES. JAIME SUAREZ DIAZ

LA MAYORIA DE LOS FRACASOS SE DEBEN A LA INTERVENCION DE PERSONAL O EMPRESAS CON INSUFICIENTE CAPACIDAD O FALTA DE INGENIERIA

DISEÑO

INCLUYE: - SONDEOS - GEOLOGIA - MECANICA DE SUELOS

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1. ESTUDIO GEOTECNICO DETALLADO 1.ESTUDIO

DISEÑO DISEÑO 2. DETERMINACION DEL VALOR DE LAS CARGAS SOBRE LA ESTRUCTURA JAIME SUAREZ DIAZ

DISEÑO DISEÑO 3. DETERMINACION DE LOS NIVELES DE ANCLAJE 4. DETERMINACION DEL TIPO DE ANCLAJE 5. LOCALIZACION DE ANCLAJES JAIME SUAREZ DIAZ

6. ANALISIS DE ESTABILIDAD DEL SISTEMA

DISEÑO DISEÑO 7. DETERMINACION ULTIMAS

DE

CARGAS

DE

TRABAJO

Y

9. DISEÑO DEL SISTEMA DE CONSTRUCCION

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8. DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCION DE LOS REFUERZOS

METODO DE ANALISIS A. CALCULO DE PRESIONES DE TIERRA SUPONIENDO TALUD ESTABLE JAIME SUAREZ DIAZ

B. ANALISIS DE ESTABILIDAD DE TALUDES

Carga de anclaje y longitud libre

Se eligen las longitudes l de las filas de anclajes Se define el mecanismo de rotura de la figura Se calculan las cargas en los anclajes A’i que equilibran la cuña de terreno Si las cargas calculadas son superiores a las cargas límites de los anclajes (ver puntos b) y c)), se cambian las longitudes de los anclajes y se vuelven a calcular las cargas.

Sección de Acero

Aaaaaaa

Longitud del bulbo

Aaaaaaa

Longitud del bulbo

Aaaaaaa

Longitud del bulbo

Aaaaaaa

En roca

Longitud del bulbo En arena

En arcilla

Distribución de tensiones en el anclaje en roca

Distribución de tensiones en el anclaje en arena

Distribución de tensiones en el anclaje en arcilla

Interpretacion de la distribución de tensiones en el anclaje

TIPOS DE ANCLA

2. VARILLAS CORRUGADAS (PARA INYECCION TOTAL DEL ANCLAJE) 3. “HOT ROLLED” ACERO DE ALTA TENSION

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1. CABLES O TENDONES DE ACERO (PARA ANCLAJE CON BULBO)

TIPOS DE ANCLA

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FASES DE LA CONSTRUCCION

2. COLOCACION DEL TENDON 3. ANCLAJE DEL TENDON AL SUELO 4. TENSIONAMIENTO

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1. PERFORACION DEL HUECO

FASES DE LA CONSTRUCCION

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FASES DE LA CONSTRUCCION

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FASES DE LA CONSTRUCCION

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FASES DE LA CONSTRUCCION

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CARGAS CARGA ULTIMA TU

CARGA LIMITE TL CARGA

ANCLAJE

SERVICIO TIEMPO

CARGA A LARGO PLAZO

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CARGA EFECTIVA TE

F. S.

PARA DETERMINAR Tuu DEBE TENERSE EN CUENTA:

; FALLA DEL SUELO DEL BULBO A CORTO PLAZO ; “CREEP” O FALLA DEL BULBO A LARGO PLAZO

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; ESFUERZO LIMITE DEL TENDON

EN NINGUN CASO LA CARGA MAXIMA APLICADA DEBE SER SUPERIOR AL 80% DE Tu

EL DISEÑO DEBE REALIZARSE PARA Tf

DEBE TENERSE EN CUENTA:

; CORROSION DEL ANCLAJE ; CREEP DEL SUELO

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; DISTENSIONAMIENTO DEL ANCLAJE CON EL TIEMPO

TU F .S . = TF

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F.S. = 1.6 (ANCLAJES TEMPORALES) F.S. = 2.0 (ANCLAJES PERMANENTES) JAIME SUAREZ DIAZ

(CRITERIO DE HONG KONG)

PARA ANCLAJES TEMPORALES (MENOS DE 18 MESES) TF ≤ 0.75 Tu

(MAS DE 18 MESES) TF ≤ 0.6 Tu (CRITERIOS EUROPEOS)

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PARA ANCLAJES PERMANENTES

ESPECIFICACIONES ESPECIFICACIONES AASHTO AASHTO ART. ART. 5.7.1 5.7.1 PARA CALCULAR LAS PRESIONES DE TIERRA DEBE TENERSE EN CUENTA:

TIERRA

‰ DEFLEXIONES PERMISIBLES DEL MURO ‰ SEPARACION ENTRE ANCLAJES ‰ PRE-ESFUERZO DE LOS ANCLAJES ‰ POTENCIAL DE DEFORMACION DE LOS ANCLAJES

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‰ METODO Y SECUENCIA DE CONSTRUCCION ‰ RIGIDEZ DEL SISTEMA PARED/ANCLAJES ‰ CARACTERISTICAS FISICAS Y DE ESTABILIDAD DE LA

PARA PARA MASAS MASAS INESTABLES INESTABLES LAS PRESIONES PUEDEN EXCEDER LAS CALCULADAS UTILIZANDO LOS CRITERIOS INDICADOS ANTERIORMENTE

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CALCULAR LAS CARGAS UTILIZANDO METODOS DE ESTABILIDAD DE TALUDES

AGREGAR AGREGAR PRESIONES DE AGUA PRESIONES DE TRANSITO SOBRECARGAS

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EN TODOS LOS CASOS DEBE TENERSE EN CUENTA LA DEFLECCION DE LAS PAREDES

PRESIONES PRESIONES SISMICAS SISMICAS UTILIZAR METODO DE MONONOBE – OKABE CON Kh = 1.5A

Basado en la teoría de Coulomb de presión estática del suelo. Es un método seudo-estático Es válido para muros que pueden desplazarse en el sismo.

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Desarrollado por Okabe (1924) y Mononobe (1929) después del gran terremoto de Kanto en 1923

PAE = PA

+ ∆ PAE

P estática + P sísmica

PAE = ½ γ H2 (1 – av) KAE

Altura de la resultante (h) h = (PA x H/3 + ∆ PAE x 0.6 H ) / PAE

Coeficiente sísmico de presión de tierras de MononobeOkabe

DISEÑO DISEÑO 1. EMPOTRAMIENTO 2. ANCLAJES 3. ESTRUCTURA DEL MURO

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EMPOTRAMIENTO EMPOTRAMIENTO PARA PARA PREVENIR PREVENIR LEVANTAMIENTOS LEVANTAMIENTOS DEL DEL SUELO SUELO EN EN EL EL PIE PIE DEL DEL MURO MURO ARCILLAS BLANDAS Suu < 0.3 γ ’H JAIME SUAREZ DIAZ

EMPOTRAMIENTO EMPOTRAMIENTO

DE LOS ELEMENTOS VERTICALES

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‰ TAMAÑO ‰ ESPACIAMIENTO ‰ PROFUNDIDAD ‰ CAPACIDAD DE SOPORTE ‰ ASENTAMIENTOS

ANCLAS ANCLAS

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‰ TIPO ‰ CAPACIDAD ‰ ESPACIAMIENTO ‰ PROFUNDIDAD (LONGITUD) ‰ INCLINACION ‰ PROTECCION CONTRA LA CORROSION

FUERZA HORIZONTAL REQUERIDA POR ANCLA

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CALCULAR UTILIZANDO LA DISTRIBUCION APARENTE DE PRESIONES + PRESIONES DE AGUA + SOBRECARGAS + FUERZAS SISMICAS

FUERZA TOTAL QUE ACTUA SOBRE EL ANCLAJE

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DEBE TENERSE EN CUENTA LA INCLINACION DEL ANCLA

CAPACIDAD ADMISIBLE / ANCLA

F.S. = 2.5 EN SUELO (AASHTO)

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F.S. = 3.0 EN ROCA CAPACIDAD DE (AASHTO) TRANSFERENCIA x LONGITUD CEMENTADA F .S .

LONGITUD LIBRE (NO CEMENTADA) MINIMA NO MENOR DE 4.5 METROS DEBE IR HASTA LA SUPERFICIE DE FALLA

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EN SUELOS PLASTICOS FALLADOS O CON DISCONTINUIDADES SE REQUIEREN LONGITUDES LIBRES MAYORES

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PROTECCION PROTECCION CONTRA CONTRA LA LA CORROSION CORROSION

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Protección de los anclajes

Protección de los anclajes

Protección de los anclajes

Aspectos constructivos

ENSAYOS ENSAYOS DE DE CARGA CARGA DE DE ANCLAJES ANCLAJES

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TIPO DE CEMENTO SE ESCOGE TENIENDO EN CUENTA:

; AGRESIVIDAD DEL AGUA ; AGRESIVIDAD DEL SUELO

ALTERNATIVA: USO DE RESINAS

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; AGRESIVIDAD DEL AMBIENTE

RELACION AGUA – CEMENTO

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NO DEBE SER SUPERIOR A 0.45

TENDONES ACEROS ORDINARIOS

GRASAS Y RESINAS ESPECIALES PARA CONTROL DE CORROSION

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TENDONES PRETENSIONADOS

PINTURA ANTICORROSIVA SECCION ADICIONAL PARA CORROSION

PARA TENDONES NO SE PERMITE:

; PROTECCION CATODICA

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; PROTECCION RIGIDA

; ENSAYOS DE CARGA ; MONITOREO RESIDUAL

PERIODICO

DE

LA

CARGA

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PROCESO CONSTRUCTIVO

; PERFORACION ; TENSADO

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; INSTALACION DE TENDONES

EJEMPLO:

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