Universidad Tecnológica de Panamá Centro Regional de Chiriquí Facultad de Ingeniería Civil Licenciatura en Ingeniería Civil Resumen Presentación Presentado por Jeans B. Caballero 4-807-2314 Asignatura: Ingeniería Geotécnica Profesor: Ing. Jorge Ureta Grupo: 2IC141 2021 DISEÑO DE MUROS DE RETENCIÓN DE GRAVEDAD POR CONDICIÓN SÍSMICA Generalmente, las estructuras de contención se encuentran asociadas a obras principales de mayor envergadura. Por este motivo, cuando se producen colapsos en eventos sísmicos, llama la atención el fallo de la estructura principal, aun cuando los desplazamientos de las obras de contención puedan ser los causantes de los mayores daños. Sin embargo, esto no quiere decir que los fallos en estructuras de contención sean poco frecuentes. Existen en la literatura numerosos casos reportados de este tipo. Aún durante sismos de poca intensidad, la mayoría de los muros de retención sufrirán un desplazamiento lateral limitado. Richards y Elms (1979) propusieron un procedimiento para diseñar muros de retención de gravedad por condición símica que permite un desplazamiento lateral limitado. En este procedimiento se toma en cuenta el efecto de la inercia del muro. En la figura se muestra un muro de retención con varias fuerzas actuando sobre él, que son las siguientes (por longitud unitaria del muro): 1. 𝑊𝑤 = peso del muro 2. 𝑃𝑎𝑒 = fuerza activa tomando en consideración la condición sísmica Richards y Elms (1979) extendieron el trabajo hecho por Newmark (1965) y otros investigadores como Seed y Whitman (1970) y Franklin y Chang (1977), para proponer un método determinístico de diseño de muros de contención gravitacionales ante cargas sísmicas basado en corrimientos admisibles. Para su aplicación, se requiere conocer el coeficiente de aceleración crítica horizontal 𝑘ℎ del conjunto suelo-muro. Considerando un muro de peso 𝑊𝑤 , con paramento inclinado en un ángulo θ, un ángulo de fricción en la base ∅2 y una fricción entre suelo y muro. El relleno del muro y el suelo sobre el cual reposa se suponen sin cohesión. Considerando el equilibrio del muro, se puede demostrar que: 1 𝑊𝑤 = [ 𝛾1 𝐻 2(1 − 𝑘𝑣 )𝐾𝑎𝑒 ] 𝐶𝐼𝐸 2 donde 𝛾1 peso específico del relleno: 𝐶𝐼𝐸 = 𝜃 ′ = tan−1 ( 𝑠𝑒𝑛(𝛽 − 𝛿 ′ ) − cos(𝛽 − 𝛿 ′ ) 𝑡𝑎𝑛𝜑′2 (1 − 𝑘𝑣 )(tan 𝜑2′ − 𝑡𝑎𝑛𝜃 ′) 𝑘ℎ ) 1 − 𝑘𝑣 se puede aplicar el procedimiento siguiente para determinar el peso del muro de retención, 𝑊𝑤 , para el desplazamiento tolerable que puede tener lugar durante un sismo. ✓ Se determina el desplazamiento tolerable del muro, ∆. ✓ Se obtiene un valor de diseño de 𝑘ℎ 0.25 0.2𝐴2𝑣 𝑘ℎ = 𝐴𝑎 ( ) 𝐴𝑎 ∗ ∆ 𝐴 𝑦 𝐴𝑎 son los coeficientes de la aceleración efectiva y ∆ es el desplazamiento en pulgadas. Las magnitudes de 𝐴𝑎 𝑦 𝐴𝑣 las proporciona el Applied Technology Council (1978) para varias regiones de Estados Unidos. ✓ Se supone que 𝑘𝑣 = 0, y, con el valor de kk obtenido, se calcula 𝐾𝑎𝑒 ✓ Se utiliza el valor de 𝐾𝑎𝑒 , determinado en el paso 3 para obtener el peso del muro (𝑊𝑤 ). ✓ Se aplica un factor de seguridad al valor de 𝑊𝑤 obtenido en el paso 4.
