Influencia de forjado sobre muros en depósito de agua en superficie

Hola Manuel:

Estoy de acuerdo contigo en lo que se refiere a la transmisión de esfuerzos del muro al forjado. A compresión podrías contar con él en cierta medida. A tracción, sólo a través de la malla de la capa de compresión.

Como dices, con una altura de 6,5, en ménsula, y con empuje de agua, el muro sin contrafuertes va a ser problemático.

Una posibilidad sería utilizar las partes in situ del forjado para colocar un sistema de tirantes en las dos direcciones. Es decir, en la dirección de las vigas, como tienes una zona de 30x25 cm. in situ puedes disponer una armadura corrida, correctamente anclada al muro y con los solapes necesarios a lo largo de su longitud que te permita vincular caras opuestas del depósito. Te en cuenta que al enganchar el muro al del otro lado en puntos situados a 7,5 m., entre ellos tendrá que haber armadura en el muro con capacidad suficiente para trasladar la carga a esos puntos mediantes flexión y cortante horizontales.

En la dirección de las losas podría hacerse algo parecido dejando un hueco entre una placa alveolar y la adyacente. Esto tiene el inconveniente de que necesitarías encofrado. Podrías utilizar a modo de encofrado perdido una placa de menor canto que te deje una zona de hormigón in situ sobre ella para disponer el tirante. .

Un saludo,

Alejandro

Hola Manuel

...El espesor del muro... no lo puedes hacer variable siendo la cara recta la del lado del agua y variando el espesor desde el arranque con valor máximo en el mismo? No puedes aumentar un poco el espesor de los muros para que al menos tengan un espesor H/10? Un espesor de 0.5 m me parece escaso para esa altura de agua porque al tener que cumplir fisuración el armado va a ser en arranques bestial.

...A la hora del cálculo, no se puede suponer en los lados en los que las losas apoyan en los muros al menos con la componente vertical del peso propio de la losa y de la parte de sobrecarga que se lleva el area tributaria? A lo mejor eso ayuda también a centrar el empuje un poco...

Como modelizas la estructura total? Por un lado pilares vigas y losa alveolar en un programa tipo cype y el muro como si fuera en voadizo y empotrado en la solera por otro lado?... La solera tiene un espesor uniforme en toda la superficie ó tiene un espesor más pequeño fuera de la zona de pilares y zapata de muro?
Hay juntas de dilatación? Modelizas la estructura de los muros como un todo?

Alejandro...cuando dices Ten cuenta que al enganchar el muro al del otro lado en puntos situados a 7,5 m., entre ellos tendrá que haber armadura en el muro con capacidad suficiente para trasladar la carga a esos puntos mediantes flexión y cortante horizontales
Podrías poner un detalle de ese tipo de armadura que tendría que haber en el muro con capacidad suficiente... podrías explicar como se traslada la flexión y cortante horizontal al muro vertical? Como se podría modelizar ese arriostramiento entre viga y muro en un programa? que rigidez tipo K= EA/L podría suponerse? E = E hormigón, A = área de la viga y L = 5 m?.

En este tipo de cálculo... habría que tener en cuenta la tracción horizontal que se daría en la estructura si fuese contínua ó al estar dividida entre las juntas de dilatación sólo tendríamos en cuenta los momentos...

Saludos y muchas gracias

Buenas

...En este tipo de estructuras (depósitos) si tuviésemos tierras en el trasdós... Supongo que lo más desfavorable es para dimensionar el armado interior que sólo está empujando el agua, sin contar con la colaboración de las tierras (además si hay que comprobar la estanqueidad del deposito y ver si se producen fugas en un primer llenado, no podemos rellenar hasta comprobar que no se producen fugas) y para el armado exterior suponer que sólo empujan las tierras (y el freático si hubiera) y la carga de tráfico exterior sin tener en cuenta el empuje del agua, verdad^^

..Me intersean este tipo de estructuras por lo que si teneis bibliografía, anejos, detalles... podríamos intercambiar información.

Saludos y muchas gracias

Hola,

En primer lugar gracias por las respuestas.

En relación a lo que comentas, José Manuel, en caso de mantener la solución de forjado propuesta se tendría que actuar sobre los muros y a parte de la solución de contrafuertes que yo proponía, otra solución podría ser aumentar el espesor de los muros tal y como dices. Habría que plantear las distintas soluciones para ver, dentro del correcto funcionamiento estructural, cuál es más económica.

Por supuesto, se puede considerar la carga vertical en cabeza del muro, sobretodo la relativa al peso propio de los elementos. La parte de la sobrecarga yo no la tendría en cuenta, ya que ésta no siempre actuará y su consideración puede quedar del lado de la "inseguridad".

Por otro lado, hasta donde yo tengo entendido si modelas una estructura de este tipo en CYPE, en cuanto le defines el forjado de cubierta considera que se trata de un diafragma rígido y por tanto considera el muro arriostrado en cabeza (si me equivoco que me corrija alguien). Por tanto modelar esta estructura con CYPE dependerá mucho del comportamiento real que le quieras dar a la estructura.

En la solución actual, bajo muros y pilares existe una "zapata" de 80cm de canto y a una cierta distancia se va reduciendo hasta 25 cm. Esta es una solución que a mí no me termina de gustar, ya que se trata de una solución más o menos típica en edificación donde las mayores cargas bajan por los pilares. En este caso, la carga más importante es la del peso del agua y al tratarse ésta de una sobrecarga uniformemente repartida yo optaría por dotar de un canto uniforme a toda la losa. ¿Qué opináis sobre este aspecto?

Esta estructura creo recordar que no tenía ninguna junta de dilatación, y por último en relación a las hipótesis más desfavorables que comentas, estoy de acuerdo contigo en que si cabe la posibilidad de que el depósito se llene de agua antes de rellenar en trasdós con tierras, esa será una de las hipótesis más desfavorables para unas posiciones concretas de la armadura (depende de las condiciones de contorno del muro) y luego que únicamente actuen las tierras sin contar con el agua interior será la más desfavorable para otras. Aquí lo importante es conocer las posibles hipótesis de carga y combinarlas entre sí de forma que siempre se consideren los casos más desfavorables que realmente puedan ocurrir.

Esta es la primera estructura de este tipo que estoy tratanto, por lo que al igual que José Manuel estaría encantado de toda la información relativa a este tema que conozcáis.

Un saludo,
Manuel Aguilar.

Hola a todos:

Quería hacer una acotación numérica:

• Si la armadura de la capa de compresión se ancla en el muro y es capaz de asumir la reacción horizontal hacia afuera, provocada por la carga de agua , yo creo que el muro puede considerarse de sótano, es decir, arriostrado en cabeza. Eso dismiinuye bastante su dmensionamiento.
• Como el agua empuja lo que pesa, abajo habrá un empuje unitario de (en 6,0 m) 6x1,0= 6 t/m2
• El empuje total (triangular) es 6 x6/2 = 18 t/m
• Por ser triangular el empuje, la tercera parte se va al apoyo superior, es decir, 6t/m
• Para asumir con armadura esa fuerza (el acero trabaja a 4,3 t/cm2 debemos disponer
  6 /4,34 = 1,7 cm2
  Un mallazo d8 a 20 bien anclado sobra

Un saludo

...Esto si que es un Peazo Número Gordo como Dios manda... que gustazo Juan Carlos*

..Entonces tu lo calcularías como un muro de sótano^^^ Porque entonces el armado variaría bastante con respecto a muro ménsula simplemente empotrado en la solera...

...Teniendo unas dimensiones el depósito de unos 50 x 20 m y estando en superficie... No deberían tenerse en cuenta juntas de dilatación (famosas juntas); un orden de magnitud que yo tenía entendido esque cuando están enterrados podíamos tener unos 30-40 m sin juntas pero al estar en superficie me parece un poco "heavy" no ponerlas, como lo veis^^^

Manuel, si me pasas tu mail, te puedo mandar varios anejos que tengo de estucturas parecidas, uno es de un estanque de tormentas con pilares intermedios y losa superior en donde por un lado se calcula el vaso y por otro la tapa, y otro de un biológico tipo carrusell.

Vamos hablando y muchas gracias

...y cómo plantearías tu la losa en el depósito de Manuel ? De espesor constante o con zapatas en cada pilar y espesor más delgado entre pilares?

El Montoya (peazo de Libro, enhorabuena otra vez Juan Carlos por la parte que te toca...) establecía una distinción entre un tipo de cálculo en los depósitos dependiendo si son "grandes" o no. Si no lo son lo calcula como placas triempotradas y si sí entonces como muros, es decir la solera se independiza del muro..´lo que pasa que no especifica (o yo no lo he encontrado, la dimensiones para hacer un calculo de un tipo o de otro...si alguien puede aportar experiencia ó bibliografía sería de gran interés)
Tambien dice que además de la armadura a flexión hay que sumar la armadura de tracción y sumársela tanto al muro como a la solera, calculando esta armadura de tracción con una resistencia de unos 1000 kg/cm2. (esto, claro si hay que calcular el depósito como un todo uno solera muro).

Concretando...cómo abordarías el cálculo del depósito de Manuel...como muro ménsula? con solera independizada del muro? con solera de espesor constante? como muro sótano arriostrando la armadura de la capa de compesión a los muros? Sumando a la armadura de flexión la de tracción horizontal?.

...muchas gracias por todos vuestros comentarios¡¡

Saludos a todos, me parece interesante el tema

Estos son mis comentarios y si están errados os agradecería que me corrigieráis:

-Es necesario disponer de armadura o chequear la necesidad de ésta, en la ménsula expuesta en el dibujo?

-En concreto, entiendo que se trata de un cajón anclado en base y una losa o forjado superior que se apoya en los pilares y en los muros del contorno del cajón. En ese sentido, habría que calcular la armadura del muro como ménsula y luego con coacción o arriestroamiento en corona. Se valora la diferencia. Luego se estima la armadura extra de anclaje para lograr el apoyo rígido entre muro-forjado. Se analiza la diferencia de armadura extra de anclaje y la armadura extra del muro por ser ménsula. Y así al final se reduce a un tema de costos. Todo esto sin considerar cambios en espesores de muro y asumiendo que el problema se limita a los estados de agotamiento de las secciones resistentes.

-En cualquier caso, al rigidizar la unión entre muro y forjado, la estructura en conjunto aumenta su hiperestaticidad, lo que la dota de una seguridad complementaria.

-De cara al sismo, la estructura respondería mejor si el forjado está anclado al muro. Aunque esto sobreesfuerza el forjado según la magnitud de la acción horizontal asociada al sismo.

Un saludo