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.
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