MUROS

INSTITUTO TECNOLOGICO DE BOCA DEL RIO

NOMBRE DEL ALUMNO: Bárbara Magaly Guzmán Gamboa

NOMBRE DEL MAESTRO: Ing. Alfonso Aguirre

NOMBRE DE LA MATERIA: Materiales y procesos

GRADO Y GRUPO: 2°- “A”

CARRERA: Ing. Civil

DEFINICION DE MURO

“Toda estructura continua que de forma activa o pasiva y produzca un efecto estabilizador sobre una masa de terreno”. El carácter fundamental de los muros es el de servir de elemento de contención de un terreno, que en unas ocasiones es un terreno natural y en otras un relleno artificial.

En la situación anterior, el cuerpo del muro trabaja esencialmente a flexión y la compresión vertical debida a su propio peso es generalmente despreciable. Sin embargo, en ocasiones el muro desempeña una segunda misión que es la de transmitir cargas verticales al terreno, desempeñando una función de cimiento. La carga vertical puede venir de una cubierta situada sensiblemente a nivel del terreno o puede ser producida también por uno o varios forjados apoyados sobre el muro y por pilares que apoyan en su coronación transmitiéndole las cargas de las plantas superiores.

Las formas de funcionamiento del muro de contención y del de sótano, son considerablemente diferentes. En el primer caso el muro se comporta como un voladizo empotrado en el cimiento, mientras que en el segundo el muro se apoya o ancla en los forjados, y a nivel de cimentación el rozamiento entre cimiento y suelo hace que sea innecesaria casi siempre la disposición de ningún otro apoyo. El cuerpo del muro funciona en este segundo caso como una losa de uno o varios vanos y a ese funcionamiento se superpone con frecuencia el de la pieza como viga de cimentación de gran canto.

Los muros 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. Substituyen a los de escollera cuando no hay disponibilidad de grandes rocas.
• 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 sí, 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".

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 geotextil. Es una solución más barata, a pesar de que será menos resistente.

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 vegetal izado'.

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 (F_h) no supere la fuerza de retención (F_r) debida a la fricción entre la cimentación y el suelo, proporcional al peso del muro. En algunos casos, puede incrementarse (F_r) con el empuje pasivo del suelo en la parte baja del muro. Normalmente^[1] se acepta como seguro un muro si se da la relación: F_r/F_h > 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 (M_v) que tienden a voltear el muro sea menor al momento que tienden a estabilizar el muro (M_e) en una relación de por lo menos 1.5.^[Es decir: M_e/M_v > 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 (T_a) sea inferior a la capacidad portante (T_p), o en otras palabras que la máxima tensión producida por el muro sea inferior a la tensión admisible en el terreno. Es decir: T_p/T_a > 1.0 (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 se seguridad global > 2.

CLASIFICAION

La clasificación de los muros se hace de acuerdo con su función: de carga, de aislamiento, separación, decoración, para contener.  Por su trabajo mecánico: cargar,  dividir,  contener o retener. Por su posición: interiores, exteriores; su constitución: opacos, translúcidos,  transparentes y, por su posición dinámica: fijos, móviles.

Muros de carga

Su función principal es de cargar y soportar esfuerzos de compresión, las condiciones que deben de reunir estos muros son: su espesor se halla en relación directa con el peso que soporta y la fatiga de trabajo de sus componentes.

Materiales Naturales

Piedras en sillares, piedra braza, piedra baja, piedra bola. La piedra braza es la más empleada por su fácil manejo y resistencia al desgaste. No son muy necesarios el castillo y la cadena. Este material se clasifica en piedra limpia; revuelta, de diferentes tamaños, y china, como recubrimiento.

Materiales Artificiales

Concreto armado, tabique de barro, tabique de cemento, piedra artificial, block de cemento, block hueco y adobe.

Tipos de tabique:

Tabique de tepetate

Su desplante en rodapié de piedra, material que contiene salitre, combinándolo con tabique da mejor resultados.

b) tabique de barro cocido

Es muy usado está moldeado a mano y a máquina. Hay tres tipos de clases:

1.- Tierno o anaranjado. Tiene más arena y menos cocción, poca resistencia a los agentes exteriores.

2.- Recocido (color rojo). Su horneado es uniforme, recomendable para muros de mampostería.

3.- Recorcho: Vidrioso debido al cocimiento excesivo. No se recomienda por irregularidad de forma y poca adherencia al mortero. Puede usarse en desplantes de muros debido a su poca absorción de humedad.

c) Tabique de barro comprimido: el mejor en cualidades de trabajo; su secado se hace en dos partes: natural (evitando las corrientes de aire) y artificial por medio de un horno a 850 grados-

Tipos de block

Block hueco de cemento o concreto: Tienen impermeabilidad, resistencia y uniformidad de dimensiones; su capa de aire interior sirve de aislante y a su vez evita peso muerto. Hay tres clases:

1.- Livianos: usado en muros interiores, divisorios y ligeros.

2.- Pesado: Empleado en muros exteriores, bardas y cargas ligeras

Block hueco de barro comprimido: Block prensado con máquina. Sus buenas cualidades son: resistencia a la compresión y perfecta adherencia de mortero. Debido a las altas temperaturas a que se somete en su fabricación, se logra una vitrificación de las pastas, con lo que se obtiene mayor impermeabilidad. En su parte hueca pueden ponerse refuerzos horizontales (castillos armados y colocación de instalaciones hidráulicas, eléctricas y de gas). Son muros aislantes, térmicos y acústicos.

Vitrolita: Block de barro esmaltado, muy utilizado en edificios públicos, escuelas, fábricas, etc.; tipos de construcción en el que se aprecia no tener gastos de conservación y mantenimiento.

Adobe: Elaborado con base en arcillar, zacate o paja, para darle consistencia. Material des gastable, con poca resistencia a la compresión, fricción y humedad, y muy salitroso.

Muros de concreto armado

Estos muros representan la ventaja de resistir, además de los esfuerzos de compresión, los de flexión, así como empujes horizontales. Por consiguiente, los muros de concreto armado se emplean solo cuando se necesita dar a la estructura un elemento rígido capaz de soportar empujes laterales.

Muros divisorios

Son aquellos que al separar los espacios no soportan las cargas estructurales y son generalmente ligeros. Según sus materiales, hay dos tipos: estructurales, que son recubiertos de diversos productos y muros de mampostería, y aglutinantes de constitución ligera, que deberán contar con cualidades térmicas, acústicas, impermeables, de acuerdo a las necesidades y actuar ya interna o externamente en variados espacios; pueden ser prefabricados o hecho en obra.

La función de los muros divisorios es separar, aislar; sus peculiaridades pueden ser: acústicas, aislantes, térmicas o impermeables. Los materiales para hacer este tipo de construcción son diversos: tabique rojo, de piedra pómez, hueco, de tezontle, de cemento hueco, de cal hidra hueco, de siporex; madera, metal y plástico, etc.

Tipos de muros divisorios y canceles

Siporex

De asbesto cemento

De madera (con bastidor o entablerados)

Para esta clase de muros pueden emplearse productos tales como celotex (para exposiciones), permaplay, fibracel, lignoplay, lecocel, triplay, duela, tablón, etc. Están constituidos por una estructura soporte llamada bastidor, cubierta de madera va laminada en tablones machihembrados o continuos.

Canceles de madera irgsa

Cancel doble

Los canceles de madera IRGSA, formados por un bastidor de pino, están formados con láminas de chapa de 14mm de espesor. Sus acabados son en caoba o nogal y su colocación se realiza con taquetes de plomo o fierro, puestos arriba y abajo, quedando fijos, pero desmontables a la vez.

Cancel sencillo

Éste, lo mismo que el anterior, tiene su bastidor hacho de pino, con revestimiento de chapa de 14mm. No tiene elemento anti acústico.

Cancel de fibracel

Bastidor de pino recubierto con lámina fibracel de 13mm. Se le da cualquier acabado a base de pintura de hule. Su instalación, se efectúa mediante dos estacas a presión que entran y se encuentran en la parte superior para lograr absorber el empuje lateral.

Muros corredizos LUMEX

Los muros corredizos que fabrican LUMEX, y cuya técnica de pliegues por secciones facilita la división temporal de espacios, permite también acabados en fibracel con pintura ahulada. Sus sistemas a base de tablones verticales unidos por secciones de hule pegados en prensa, dan a estos productos posibilidad de adaptación y utilidad, pudiendo cerrarse permanentemente mediante su conjunto de cerrojos.

Muros divisorios de metal

Formado por bastidores de secciones metálicas, su revenimiento puede ser metálico o no; si fuera lo primero, debe ser tratado contra oxidaciones a base de pintura gruesa sometida a 300 grados F, con lo que también se evitan abolladuras y lo ruidoso de la hojalata.