Dentro las obras de Ingeniería Civil (según el tipo de obra), puede estar presente la necesidad de incorporar estructuras de contención para garantizar la estabilidad y seguridad de un determinado suelo, el conocer el procedimiento de diseño de estas estructuras es fundamental en estas situaciones. En esta oportunidad compartimos un documento Excel que les ayuda a diseñar un muro de contención en voladizo, a continuación, damos una breve descripción y el detalle de la planilla Excel:
Información necesaria para diseñar muros de contención en Voladizo
Se debe ingresar la siguiente información de manera obligatoria para iniciar con el proceso de diseño del muro de contención:
– Geometría del Muro de Contención – Para su verificación -: Altura de pantalla del muro a diseñar, altura (relleno y espesor de zapata) dada por el Estudio de Mecánica de Suelos (EMS) relacionada a la Norma E.050, espesor de la corona del muro, recubrimiento del muro, recubrimiento de la zapata.
– Información del Terreno (Norma E.050): Tipo de suelo, peso específico del suelo, ángulo de fricción interna, capacidad portante del suelo (EMS).
– Datos del hormigón y del acero estructural: resistencia característica del hormigón (Compresión), límite de fluencia del acero (nivel de tensión al que el acero deja de comportarse de forma elástica y empieza a deformarse de forma plástica).
– Factores de Seguridad (Norma E.020): Contempla la definición del Factor de Seguridad para el Volteo y Factor de Seguridad para el Deslizamiento.
– Sobrecarga a soportar (Norma E.020).
Procedimiento para el diseño del muro de contención en Voladizo
El procedimiento que la planilla Excel sigue para diseñar el muro de contención se detalla a continuación:
– Predimensionamiento del muro de contención en voladizo: Relacionado a la geometría integral del muro de contención.
– Metrado de las Cargas: Identificación y cuantificación de las cargas actuantes sobre el muro de contención, fuerzas verticales, fuerzas horizontales o fuerzas de empuje del terreno, cálculo del coeficiente activo de Rankine.
– Verificación de estabilidad del muro de contención al volteo: Considerando las fuerzas verticales estabilizadoras y las fuerzas horizontales desestabilizadoras.
– Verificación de estabilidad del muro de contención al deslizamiento: Considerando Fuerzas de empuje, fuerzas de rozamiento, se analiza la estabilidad para capacidad portante del terreno de cimentación.
– Cálculo de los momentos flectores y fuerzas cortantes: En la pantalla, en la punta, en el talón.
– Diseño y cuantificación del acero del muro de contención (mínimo): Acero en pantalla y acero secundario.
– Diseño de la zapata del muro de contención: cálculo del momento último, cálculo del acero de la zapata.
– Resumen general de acero: Acero de pantalla (Acero vertical y horizontal), acero de zapata anterior – punta (acero principal y transversal), acero de zapata posterior – talón (acero principal y transversal).
Toda la información mencionada anteriormente corresponde a la primera hoja de cálculo del documento Excel de diseño, la segunda hoja Excel contiene el plano/esquema con las dimensiones del muro de contención y el detalle de distribución de aceros (En planta y elevación); finalmente se tiene una tercera hoja de cálculo que contiene las especificaciones técnicas del muro de contención en voladizo (resistencias del concreto y acero, recubrimientos de pantalla – zapata y caras de hormigón, información según el tipo de terreno o suelo).
**Recomendación general: Recomendamos ampliamente a todos los usuarios (ingenieros, técnicos, estudiantes, interesados en ingeniería en general, etc.) que utilicen las planillas Excel de ingeniería u otros documentos informativos de la web, lo hagan con responsabilidad y criterio; consultando siempre bibliografía relacionada (textos, normativas u otros documentos) y, en función al nivel de aplicación, consultando a especialistas o profesionales capacitados en el tema.
Pueden encontrar la Planilla Excel de Diseño a continuación: Diseño de Muro de Contención en Voladizo
