ii pantallas (tipología y empujes)
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documento académico para el diseño de pantallas sometidas a empujes de tierraTRANSCRIPT
MÀSTER: ENGINYERIA ESTRUCTURAL A
L’ARQUITECTURA
MECÀNICA DEL SÒL I FONAMENTS
Pantalles (I).
Antonio Lloret Jean Vaunat
Iván Puig Damians Departament d’Enginyeria del
Terreny, Cartogràfica i Geofísica. UPC
PROGRAMA
1 Tipología de medios de contención flexible
1.1 Pantallas continuas: Proceso constructivo
1.2 Pantallas de pilotes 1.3 Tablestacas 1.4 Muros anclados construidos por damas 1.5 Entibaciones 1.6 Pantallas arriostradas
2 Cálculo de empujes
2.1 Pantallas en voladizo 2.2 Pantallas con una fila de arriostramiento 2.3 Empujes en entibaciones
3 Otros aspectos relacionados con la seguridad
3.1 Levantamiento del fondo 3.2 Dimensionamiento de anclajes 3.3 Drenaje de excavaciones 3.4 Sifonamiento
4 Cálculo de pantallas con ordenador
4.1 Métodos basados en el modelo de Winkler 4.2 Evaluación de desplazamientos 4.3 Métodos de elementos y diferencias finitas 4.4 Comparación entre métodos. Ejemplos
Anexo: CARACTERÍSTICAS DEL TERRENO QUE AFECTAN A LOS ANCLAJES. (Eduardo Alonso).
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1.- ESTRUCTURAS DE CONTENCIÓN FLEXIBLE • Pantallas continuas (en voladizo o con pocos anclajes)
• Entibaciones y pantallas ancladas
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1.1.- PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO
Prefabricadas Hormigonadas “in situ”
Longitud panel: 2.5 a 4.5 m Espesor pantalla: 0.4 a 1.5 m
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO Con cuchara bivalva clásica.
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO
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PANTALLAS CONTÍNUAS: ROCESO CONSTRUCTIVO
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO Con hidro-fresa. http://www.bauer-ag.com/en/maschinenbau/produkte/schlitzwaendgeraete/schlitzwandfraesen/pdf/uebersicht.pdf
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO Con hidro-fresa.
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO Con hidro-fresa.
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO Con hidro-fresa: Control de verticalidad
Excavación en roca:
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PANTALLAS CONTÍNUAS: PROCESO CONSTRUCTIVO Con hidro-fresa.
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1.2 PANTALLAS DE PILOTES
PANTALLAS DE MICROPILOTES
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1.3 TABLESTACAS
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Muros anclados; construcción por damas
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Muros anclados; construcción por damas
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Muros anclados; construcción por damas
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ENTIBACIONES
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PANTALLAS ARRIOSTRADAS
Anclajes
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FASE DE EXCAVACIÓN
23 Excavación bajo losa superior
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Excavación con bermas y arriostramiento desde los forjados del centro
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Sistema descendente ascendente
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Arriostramiento lateral
PANTALLAS: FASE DE EXCAVACIÓN
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PANTALLAS EN VOLADIZO: CÁLCULOS
Activo Pasivo
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PANTALLAS EN VOLADIZO: CÁLCULOS
Equilibrio de momentos: Incógnita “t” Equilibrio de fuerzas horizontales: Incógnita “R”
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PREDIMENSIONAMIENTO
Alternativamente se puede reducir el empuje pasivo a 2/3 del calculado según Rankine. (γE< 0.6 en CTE).
h
d
Fd = d / d ESTRICTO Fd mínimo 1.2 a 1.3
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PREDIMENSIONAMIENTO :EFECTO DEL AGUA
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PREDIMENSIONAMIENTO : Suelo cohesivo
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PANTALLAS CON UNA FILA DE APOYOS
a) Empotramiento pequeño (base libre) Incógnitas: t, F: Equilibrio horizontal Momento respecto punto inferior
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PANTALLAS CON UNA FILA DE APOYOS
b) Empotramiento grande (base fija) Incógnitas T, R y t
Momento nulo Empuje nulo
T
t
R
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Se impone que el punto de empuje nulo y el de momento nulo coincidan
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El momento máximo puede ser menor por efecto arco debido a la flexibilidad de la pantalla. Según Rowe:
Mmax = rM ·Mmax calculado
Ep Ip: rigidez a flexión de la pantalla H: altura de la excavación
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PANTALLAS CON VARIAS FILAS DE APOYOS
Si se hace coincidir el punto de empuje nulo con el de momento nulo, la viga superior resulta hiperestática. El problema es complejo ya que los empujes dependen de las fases de ejecución de la excavación. Se puede resolver con programas de cálculo o bien utilizando los resultados para entibaciones.
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EMPUJES DEL TERRENO SOBRE ENTIBACIONES
según Jiménez Salas et al.
39 EMPUJES EN ENTIBACIONES RECOMENDADOS POR ROM 0.5-94
40 EMPUJES EN ENTIBACIONES RECOMENDADOS POR CTE (2006)
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CALCULO DE EMPUJE SOBRE CODALES
SEGURIDAD FRENTE A LEVANTAMIENTO DEL FONDO
F (γM en CTE) mayor de 2 en zonas sin edificios, etc. 2.5 en caso contrario