Diseño sísmico de muros de contención – Método Monobe Okabe paso a paso (2)

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Sean bienvenidos una vez más a la segunda parte del análisis de estabilidad de muros de contención. En esta parte, vamos a calcular el sismo y también vamos a realizar el análisis de estabilidad de nuestro muro de contención.

Para hallar el análisis sísmico, necesitamos dos factores importantes. El primero es identificar en qué zona estamos trabajando y el segundo es conocer el perfil del suelo con el que trabaja el muro de contención.

En nuestro caso, estamos trabajando en la provincia de Huaraz, departamento de Ancash, en Perú. Según la norma técnica de estructuras 030, que es una norma peruana de diseño sismorresistente, nuestra zona sísmica es la zona 3, con un valor de zeta de 0.35.

Con respecto al perfil del suelo, trabajamos con un tipo de suelo S2, por lo que el valor que tomaremos será 1.15.

Con estos datos, podemos calcular la fuerza sísmica vertical (kv) y la fuerza sísmica horizontal (catch), que nos permiten conocer el ángulo pge y, posteriormente, el empuje total del sismo.

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Para continuar con el cálculo, necesitamos llevar a cabo ciertas relaciones entre los ángulos anteriores que hemos obtenido. Tomaremos el ángulo fi menos beta y lo compararemos con el nuevo ángulo si. Si la relación es verdadera, trabajaremos solo con el ángulo si; de lo contrario, trabajaremos con la resta de los ángulos.

Una vez que conocemos este nuevo ángulo, podemos calcular el coeficiente dinámico de presión de suelo activo y, posteriormente, el empuje activo total.

Continuando con el análisis, explicaremos cómo construir un diagrama de análisis de estabilidad de un muro de contención. Para ello, dibujaremos las cargas distribuidas triangulares correspondientes al empuje del agua, al empuje del suelo en la zona activa, al empuje del suelo en la zona pasiva y al empuje del sismo.

Calcularemos cada una de estas cargas distribuidas triangularmente para obtener los valores correspondientes a cada una.

Luego, analizaremos la estabilidad al giro excesivo del muro de contención. Para ello, calcularemos los momentos actuantes y resistentes, y obtendremos la relación entre ellos. Si esta relación es mayor a 1.5, diremos que el análisis de estabilidad al giro excesivo es estable.

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Seguiremos con el análisis de estabilidad al deslizamiento del muro de contención. En este caso, calcularemos las fuerzas actuantes y resistentes, y obtendremos la relación entre ellas. Si esta relación es mayor a 1.5, diremos que el análisis de estabilidad al deslizamiento es estable.

Por último, realizaremos el análisis de hundimiento del muro de contención. Para ello, calcularemos el esfuerzo actuante mediante la fuerza dividida entre el área de la base. Si el valor obtenido es menor al esfuerzo admisible, diremos que el muro de contención no se hundirá.

En resumen, hemos calculado el análisis sísmico y realizado el análisis de estabilidad de un muro de contención. Hemos analizado la estabilidad al giro excesivo, al deslizamiento y al hundimiento. Todos los análisis han dado resultados estables, lo que garantiza la seguridad estructural del muro de contención.

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Autor

  • Manuel Mascus

    Soy un ingeniero y periodista con una amplia experiencia en ambos campos, y aquí, en mi sitio web, encontrarás una variedad de artículos y análisis rigurosos que buscan fomentar la comprensión y el entusiasmo por estas disciplinas.

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