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MUROS Y ESTRIBOS

Los Muros y Estribos Prefabricados de Tierra Armada tienen su ámbito de aplicación en todos aquellos terrenos con una capacidad portante suficiente para la ejecución de una cimentación directa.
Los muros de contención de tierras están compuestos por un paramento de hormigón al que se le adosan dos contrafuertes. Una vez ejecutada la cimentación, el muro queda empotrado en la zapata, consiguiendo alturas de terraplén de hasta 15 m.

Los estribos de puente prefabricados tienen como misión el soportar los esfuerzos, tanto verticales como horizontales, del tablero de una estructura de puente. Además de su cimentación, van acompañados de la ejecución "in situ" de una viga cargadero, donde descansa el tablero de la estructura. Con la altura máxima alcanzada de 13,50 m, es una solución muy usual en pasos superiores e inferiores, tanto de carreteras como de ferrocarril.

Para adaptarse mejor al resultado requerido, se fabrica con modulación estándar de 2,40 m o de 1,20 m, siendo posibles otras medidas donde se necesiten.

Los distintos acabados decorativos integran el aspecto final buscado, adaptándose a los medios rurales o urbanos según sea su ubicación.

Como consecuencia de este producto proyectamos los "cajones". Partiendo de la base de los estribos prefabricados, apoyamos en la parte superior de los contrafuertes una vigas armadas de sección rectangular (no es necesaria la realización de la viga cargadero). Encima de las vigas se colocan unas losas de 15 cm de espesor, también prefabricadas, haciendo las veces de losa de compresión.

El aspecto final es una estructura porticada en la que el único trabajo a realizar "in situ" es el ferrallado y hormigonado de las zapatas de los estribos, ya que el resto es absolutamente prefabricado y ensamblado en obra.

 Elementos de concreto simple
1. 2. Concreto simple Es una mezcla de cemento Pórtland, agregado fino, agregado grueso y agua, el cual no contiene ningún tipo de elemento de refuerzo o posee elementos menores a los especificados para el concreto reforzado, ya sea vaciados en sitio o prefabricados, y cuyas características son una buena resistencia en compresión, durabilidad, resistencia al fuego y moldeabilidad.

2. 3. Este tipo de concreto no es utilizado en elementos sometidos a tensión o un esfuerzo cortante. Su uso en edificaciones se da principalmente en elementos totalmente apoyados sobre el suelo o soportados por otros elementos estructurales capaces de proveer un apoyo vertical continuo.

3. 4. Se proporcionarán juntas de contracción o de aislamiento para dividir los miembros estructurales de concreto simple en elementos a flexión discontinuos. El tamaño de cada elemento limitará el incremento excesivo en los esfuerzos internos generados por las restricciones al movimiento originado por la deformación diferida, la contracción por secado, y los efectos de temperatura.

4. 5. Uso en edificaciones Su uso en edificaciones se da principalmente en estructuras especiales, tales como arcos, estructuras enterradas y muros de gravedad, etc.

5. 6. Arco Un arco funciona como un conjunto que transmite las cargas, ya sean propias o provenientes de otros elementos, hasta los muros o pilares que lo soportan.

6. 7. Representación esquemática de los elementos del arco y la bóveda. 1. Clave 2. Dovela 3. Trasdós o Extradós 4. Imposta 5. Intradós 6. Flecha 7. Luz, vano 8. Contrafuerte

7. 8. Estructuras enterradas Se les llama estructuras enterradas a todas aquellas estructuras construidas mediante métodos en zanja o bajo terraplén. Involucra también a los elementos de concreto ciclópeo, resultante de la adición de piedras grandes en volúmenes determinados al concreto simple.

8. 9. Muros de gravedad Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje del terreno. Dadas sus grandes dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele armarse.

9. 10. Concreto ciclópeo El concreto ciclópeo es una combinación de concreto de cemento a baja resistencia y piedras grandes de tamaño no mayor de 30 centímetros. La proporción de este concreto es 33% de concreto de baja resistencia y 67% de piedra bola, aproximadamente. La utilización de este tipo de concreto se da principalmente en las cimentaciones superficiales donde la zanja pueda hacerse con parámetros verticales y sin desprendimientos de tierra, además el cimiento de concreto ciclópeo es sencillo y económico.

Concreto Simple.
Se utiliza para construir muchos tipos de estructuras, como autopistas, calles, puentes, túneles, presas, grandes edificios, pistas de aterrizaje, sistemas de riego y canalización, rompeolas, embarcaderos y muelles, aceras, silos o bodegas, factorías, casas e incluso barcos. En la albañilería el concreto es utilizado también en forma de tabiques o bloques. Ventajas •del concreto Simple. Resistencia a fuerzas de compresión elevadas. •

Bajo costo. • Larga duración (En condiciones normales, el concreto se fortalece con el paso del tiempo). • Puede moldearse de muchas formas. • Presenta amplia variedad de texturas y colores.

Muro de contención
Los muros de contención se utilizan para detener masas de tierra u otros materiales sueltos cuando las condiciones no permiten que estas masas asuman sus pendientes naturales. Estas condiciones se presentan cuando el ancho de una excavación, corte o terraplén está restringido por condiciones de propiedad, utilización de la estructura o economía.

Por ejemplo, en la construcción de vías férreas o de carreteras, el ancho de servidumbre de la vía es fijo y el corte o terraplén debe estar contenido dentro de este ancho. De manera similar, los muros de los sótanos de edificios deben ubicarse dentro de los límites de la propiedad y contener el suelo alrededor del sótano.

Tipos de muros de contención
Los principales tipos de muros de contención son:
Muros de gravedad

Son aquellos cuyo peso contrarresta el empuje del terreno. Dadas sus grandes dimensiones, prácticamente no sufre esfuerzos flectores, por lo que no suele armarse. Los muros de gravedad a su vez pueden clasificarse en:

Muros de hormigón en masa. Cuando es necesario, se arma el pie (punta y/o talón).
Muros de mampostería seca. Se construyen mediante bloques de roca (tallados o no).
Muros de escollera. Se construyen mediante bloques de roca de mayor tamaño que los de mampostería.

Muros de gaviones. Son muros mucho más fiables y seguros que los de escollera ya que, con estos, se pueden realizar cálculos de estabilidad y, una vez montados, todo el muro funciona de forma monolítica.

Muros prefabricados o de elementos prefabricados. Se pueden realizar mediante bloques de hormigón previamente fabricados.

Muros aligerados. Aquellos en los que los bloques se aligeran (se hacen huecos) por diversos motivos (ahorro de material, reducción de peso...).

Muros jardinera. Si los bloques huecos de un muro aligerado se disponen escalonadamente, y en ellos se introduce tierra y se siembra, se produce el muro jardinera, que resulta mucho más estético, y de menor impacto, ver rocalla.

Muros seco. constituido por piedra de 8"@10" que van sobre puestos y amarrados entre si , no lleva ningún tipo de mortero o concreto, conforme se va construyendo se va rellenando con piedras de lugar o cascajo de 3/4" de diámetro en caso que se utilice con drenar el agua.

Muros estructurales
Son muros de hormigón fuertemente armados. Presentan ligeros movimientos de flexión y dado que el cuerpo trabaja como un voladizo vertical, su espesor requerido aumenta rápidamente con el incremento de la altura del muro. Presentan un saliente o talón sobre el que se apoya parte del terreno, de manera que muro y terreno trabajan en conjunto.

Siempre que sea posible, una extensión en el puntal o la punta con una dimensión entre un tercio y un cuarto del ancho de la base suministra una solución más económica.

Tipos distintos de muros estructurales son los muros "en L", "en T invertida".
En algunos casos, los límites de la propiedad u otras restricciones obligan a colocar el muro en el borde delantero de la losa base, es decir, a omitir el puntal. Es en estas ocasiones cuando se utilizan los muros en L.

Como se ha indicado, en ocasiones muros estructurales verticales de gran altura presentan excesivas flexiones. Para evitar este problema surge el 'muro con contrafuertes', en los que se colocan elementos estructurales (contrafuertes) en la parte interior del muro (donde se localizan las tierras). Suelen estar espaciados entre sí a distancias iguales o ligeramente mayores que la mitad de la altura del muro. También existen muros con contrafuertes en la parte exterior del mismo.

En ocasiones, para aligerar el contrafuerte, se colocan elementos con un tirante (cable metálico) para que trabaje a tracción. Surgen así los muros atirantados

Muros de tierra armada y de suelo reforzado
Los muros de tierra armada son mazacotes de terreno (grava) en los que se introducen armaduras metálicas con el fin de resistir los movimientos. Con ello se consigue que el material trabaje como un todo uno. La importancia de esta armadura consiste en brindarle cohesión al suelo, de modo de actuar disminuyendo el empuje de tierra que tiene que soportar el muro. 

La fase constructiva es muy importante, ya que se tiene que ir compactando por capas de pequeño espesor, para darle una mayor resistencia al suelo.

Muro de contención armado con geotextil.
Se le suelen colocar escamas (planchas de piedra u hormigón), sin fin estructural alguno, sino para evitar que se produzcan desprendimientos.
Los muros de tierra armada pueden rematarse también con bloques de hormigón huecos, rellenos de tierra, y sembrados, creando muros jardinera.

Un 'muro de suelo reforzado' es un muro de tierra armada en que se sustituyen las armaduras metálicas, por geomalla. Es una solución más barata.

Análogamente a los muros de tierra armada, se pueden recubrir con escamas, o rematarlos con muros jardinera. Aunque existe otra alternativa, que consiste en colocar un geotextil sobre la ladera del muro, y cubrirlo de tierra y semillas. Surge así un 'muro vegetalizado'.
Verificaciones típicas en el cálculo

Fuerzas que actúan sobre un muro de contención.
Para el cálculo de un muro de contención de tierras es necesario tener en cuenta las fuerzas que actúan sobre él como son la presión lateral del suelo o la subpresión y aquellas que provienen de éste como son el peso propio. Con estos datos podemos verificar los siguientes parámetros:

Verificación de deslizamiento: Se verifica que la componente horizontal del empuje de la tierra (Fh) no supere la fuerza de retención (Fr) debida a la fricción entre la cimentación y el suelo, proporcional al peso del muro. En algunos casos, puede incrementarse (Fr) con el empuje pasivo del suelo en la parte baja del muro. Normalmente1 se acepta como seguro un muro si se da la relación: Fr/Fh > 1.3 (esta relación se puede llamar también coeficiente de seguridad al deslizamiento).

Verificación de volteo o vuelco: Se verifica que el momento de las fuerzas (Mv) que tienden a voltear el muro sea menor al momento que tienden a estabilizar el muro (Me) en una relación de por lo menos 1.5.2 Es decir: Me/Mv > 1.5 (coeficiente de seguridad al volteo).

Verificación de la capacidad de sustentación: Se determina la carga total que actúa sobre la cimentación con el respectivo diagrama de las tensiones y se verifica que la carga trasmitida al suelo (Ta) sea inferior a la capacidad portante (Tp), o en otras palabras que la máxima tensión producida por el muro sea inferior a la tensión admisible en el terreno. Es decir: Tp/Ta > 1.02 (coeficiente de seguridad a la sustentación).

Verificación de la estabilidad global: Se verifica que el conjunto de la pendiente que se pretende contener con el muro tenga un coeficiente de seguridad global > 2.2









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