Análisis de los resultados del espesor de la fundación

Para este análisis se tomaron los resultados obtenidos del espesor del vástago los cuales no varían al cambiar el esfuerzo admisible del suelo, ya que el mismo no tiene ningún efecto sobre el cálculo de este espesor.

Por otra parte, se estudiaron los resultados obtenidos del espesor de la fundación para los cuatro esfuerzos admisibles del suelo considerados en esta investigación, debido a que éstos sí se tomaron en cuenta para el cálculo de este espesor. A continuación se presenta una tabla con los resultados del espesor del vástago y de la fundación tomando en cuenta cada esfuerzo admisible del suelo.

DERECHOS

Tabla 4.6. Resultados del espesor del vástago y del espesor de la fundación según esfuerzo admisible del suelo para el MPRSA

Ffadm Todo esfuerzo

admisible del suelo 1,50kg/cm 2 1,75kg/cm2 2,00kg/cm2 2,25kg/cm2 L(m) e vástago (m) e fundación (m) 1,50 0,170 0,245 0,245 0,245 0,245 1,75 0,175 0,250 0,250 0,250 0,250 2,00 0,200 0,275 0,275 0,275 0,275 2,25 0,225 0,300 0,300 0,300 0,300 2,50 0,250 0,325 0,325 0,325 0,325 2,75 0,275 0,350 0,350 0,350 0,350 3,00 0,300 0,419 0,375 0,375 0,375 3,25 0,325 0,587 0,400 0,400 0,400 3,50 0,350 0,845 0,495 0,425 0,425 3,75 0,375 1,225 0,645 0,450 0,450 4,00 0,400 2,000 0,870 0,555 0,475 4,25 0,425 4,015 1,215 0,715 0,505 4,50 0,450 20,250 1,775 0,930 0,630

Considerando los resultados mostrados en la tabla 4.6 se presenta la siguiente figura, la cual contempla la curva del espesor del vástago y las 4 correspondientes del espesor de la fundación según cada caso de esfuerzo admisible del suelo (ver figura 4.8).

DERECHOS

1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00

Espesor del muro (m)

A ltu ra d e l v á s ta g o L (m ) e vástago e fundación Ff=1,5 Kg/cm² e fundación Ff=1,75 Kg/cm² e fundación Ff=2,00 Kg/cm² e fundación Ff=2,25 Kg/cm² MPRSA

Figura 4.8. Altura del vástago (L) vs. espesor del vástago y de la fundación según el esfuerzo admisible del suelo para el MPRSA

Como puede observarse en la figura 4.8 se muestran 5 curvas; la primera de ellas está representada por el espesor del vástago y puede notarse que no presenta un aumento considerable para cada intervalo de altura, trayendo como consecuencia que la curva resultante sea una recta con una ligera inclinación. Esto indica que a medida que aumenta la altura no aumenta de forma significativa el espesor del vástago, estando éste valor alrededor del 10% de la altura de acuerdo a las ecuaciones utilizada para calcular éste parámetro. Por otra parte, las otras 4 curvas están representadas por el espesor de la fundación para cada esfuerzo admisible del suelo.

En primer lugar, puede evidenciarse la notable diferencia que existe entre las curvas correspondientes al espesor de la fundación; presentándose a continuación las características existentes entre cada una de ellas:

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- Para la curva de 1,5 kg/cm los valores del espesor de la fundación no varían de los otros casos hasta 2,75 metros de altura y a partir de 3 metros se experimentó un considerable crecimiento exponencial hasta que el espesor alcanzó dimensiones excesivamente grandes, y es por mucho más del doble del espesor del vástago.

- Con respecto a la curva de 1,75 kg/cm2, los valores obtenidos variaron de los esfuerzos de 2,00 y 2,25 Kg/cm2, a partir de 3,50 metros, presentando un crecimiento exponencial, y aunque no alcanzó a ser tan excesivo como el mostrado en el de 1,5 kg/cm2, es mayor que el descrito para un esfuerzo admisible de 2,00 kg/cm2.

- Para la curva de 2,00 kg/cm2, los resultados se diferenciaron de los correspondientes al mayor esfuerzo (2,25 kg/cm2) a partir de 4 metros, produciéndose un aumento en las dimensiones del espesor, posicionando a este caso entre las curvas de 1,75 kg/cm2 y 2,25 kg/cm2,encontrándose más próxima a ésta última.

- Finalmente, para la curva de 2,25 kg/cm2 se puede observar que ésta mantiene un crecimiento constante presentando un pequeño aumento para las últimas alturas del vástago y el espesor de la fundación nunca llega a ser más del doble del espesor del vástago.

En base a las consideraciones anteriores, se pueden deducir varios aspectos a mencionar:

- El esfuerzo admisible del suelo no ejerce ninguna influencia en el diseño del espesor de la fundación para un muro de pantalla recta hasta una altura del vástago de 2,75 metros, ya que los espesores fueron los mismos para los 4 casos hasta esa altura (ver tabla 4.6).

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- A medida que aumenta el esfuerzo admisible del suelo las curvas se hacen más cercanas entre sí, es decir, las diferencias entre los valores del espesor de la fundación para cada esfuerzo disminuyen cuando éste se hace más grande. - A medida que aumenta el esfuerzo admisible del suelo disminuye el espesor de la fundación.

- La construcción de este tipo de muros para un esfuerzo admisible del suelo de 1,50 kg/cm2, resulta conveniente hasta un rango de altura de 3,25 metros, ya que a partir de allí el espesor de la fundación es mucho más del doble del espesor del vástago, trayendo como consecuencia un muro completamente desproporcionado (ver tabla 4.6).

- La construcción de este tipo de muros para un esfuerzo admisible del suelo de 1,75 kg/cm2, resulta conveniente hasta un rango de altura de 4 metros, ya que a partir de allí el espesor de la fundación es más del doble del espesor del vástago, generando un muro desproporcionado (tabla 4.6).

- La construcción de este tipo de muros para un esfuerzo admisible del suelo de 2,00 kg/cm2, es conveniente para todos los rangos de altura estudiados, ya que a pesar de que para 4,50 metros el espesor de la fundación fue más del doble del espesor del vástago, éste aumento no resultó ser significativo pues sólo se tratan de aproximadamente 3 cm (tabla 4.6).

- La construcción de este tipo de muros para un esfuerzo admisible del suelo de 2,25 kg/cm2, resulta conveniente para todos los rangos de altura estudiados ya que para ningún caso el espesor de la fundación fue más del doble del espesor del vástago (tabla 4.6).

4.3.1.3. Análisis de los resultados del volumen de concreto

Para este análisis de tomaron en cuenta los resultados obtenidos del volumen de concreto para cada esfuerzo admisible del suelo considerado, ya que como éste

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último parámetro afecta al cálculo del espesor de la fundación, también afecta las dimensiones, el peso propio y por consiguiente el volumen de concreto de la estructura.

A continuación se presenta una tabla con los valores del volumen de concreto según el esfuerzo admisible del suelo.

Tabla 4.7. Resultados el volumen de concreto del MPRSA según el esfuerzo admisible del suelo

Ffadm 1,50kg/cm2 1,75kg/cm2 2,00kg/cm2 2,25kg/cm2 L(m) Volumen de concreto (m3) 1,50 0,757 0,757 0,757 0,757 1,75 0,906 0,906 0,906 0,906 2,00 1,156 1,156 1,156 1,156 2,25 1,436 1,436 1,436 1,436 2,50 1,730 1,730 1,730 1,730 2,75 2,069 2,069 2,069 2,069 3,00 2,616 2,438 2,438 2,438 3,25 3,668 2,836 2,836 2,836 3,50 5,280 3,585 3,265 3,265 3,75 7,643 4,679 3,701 3,701 4,00 12,500 6,335 4,624 4,189 4,25 25,087 8,829 5,942 4,737 4,50 126,563 12,933 7,729 5,887

A partir de los resultados presentados en la tabla anterior (tabla 4.7), se elaboró la siguiente figura en la que se observan las 4 curvas del volumen de concreto correspondientes a cada esfuerzo admisible del suelo (ver figura 4.9).

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1,50 2,00 2,50 3,00 3,50 4,00 4,50 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00 100,00 110,00 120,00 Volumen de concreto (m³) A lt u ra d el vá st a g o L (m ) Ff=1,5 Kg/cm² Ff=1,75 Kg/cm² Ff=2,00 Kg/cm² Ff=2,25 Kg/cm² MPRSA

Figura 4.9. Altura del vástago (L) vs. volumen de concreto según el esfuerzo admisible del suelo para el MPRSA

En el gráfico anterior (figura 4.9), se observó en primer lugar la variación del volumen de concreto para cada esfuerzo admisible del suelo, notándose que todas las curvas presentan valores en común hasta cierta altura y a partir de allí experimentan un crecimiento exponencial que se hace menor a medida que aumenta el esfuerzo del suelo, trayendo como consecuencia que las curvas se hagan más cercanas para los esfuerzos más grandes.

En base a lo antes expuesto, se evidenció que la curva de 1,50 kg/cm2 comienza a crecer de forma exponencial a partir de 3 metros altura, alcanzando volúmenes de concreto excesivos para una estructura de este tipo. Por otro lado, se puede observar que para un esfuerzo admisible de 1,75 kg/cm2 el volumen de concreto empezó a aumentar de forma considerable a partir de 3,50 metros, aunque no se obtienen volúmenes tan grandes como los planteados para un esfuerzo de 1,50 kg/cm2. Seguidamente, para 2,00 kg/cm2 el volumen de concreto aumenta de

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forma significativa a partir de 4 metros, siendo éstos valores muy cercanos a los obtenidos con el mayor esfuerzo del suelo considerado (2,25 kg/cm2). Finalmente para 2,25 kg/cm2 se mantiene un aumento constante del volumen de concreto para todas las alturas del vástago, obteniéndose valores que se consideraron aceptables en comparación con los 3 casos anteriores.

En el marco de las observaciones descritas, se constató que el volumen de concreto aumenta a medida que disminuye el esfuerzo admisible de suelo. Asimismo, se puede notar la influencia del aumento del espesor de la fundación en el volumen de concreto, ya que éste último se incrementó en el mismo rango de altura que aumentó el espesor de la fundación.

4.3.2. Muro de pantalla recta con arriostramiento lateral

En el caso del muro de pantalla recta con arriostramiento lateral se realizó un único diseño, ya que para el menor esfuerzo del suelo se obtuvieron las dimensiones mínimas estipuladas para el espesor del vástago y de la fundación (ver tabla 4.8). Por lo tanto, los resultados obtenidos pueden ser utilizados para cualquier esfuerzo del suelo mientras no se encuentren por debajo de 1,50 kg/cm2.

Tabla 4.8. Resultados del diseño MPRCA

Ffadm(kg/cm2) L(m) Dteorica (m) Dreal (m) e1(m) e2(m) Volc(m3) Fuerza F (kg) >=1,5 1,50 0,50 0,60 0,170 0,245 0,371 2213,391 1,75 0,60 0,75 0,175 0,250 0,494 3106,213 2,00 0,70 0,85 0,200 0,275 0,634 4150,436 2,25 0,80 0,95 0,225 0,300 0,791 5346,062 2,50 0,85 1,05 0,250 0,325 0,966 6281,511 2,75 0,95 1,15 0,275 0,350 1,159 7734,296 3,00 1,05 1,25 0,300 0,375 1,369 9338,481 3,25 1,15 1,40 0,325 0,400 1,596 11094,069 3,50 1,20 1,45 0,350 0,425 1,863 12424,850 3,75 1,30 1,55 0,375 0,450 2,126 14437,597 4,00 1,40 1,70 0,400 0,475 2,408 16601,745 4,25 1,45 1,75 0,425 0,500 2,706 18222,100 4,50 1,55 1,85 0,450 0,525 3,023 20643,407

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