mc cimentacion - monopolo 21m

8/10/2019 Mc Cimentacion - Monopolo 21m

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MONOPOLO DE 21.00 mDiseo: INGENIERIA

REACCIONES EN LA BASE DE LA TORRECargas provenientes de la torre - MS TOWER

Fx (Kn) Fy (Kn) Fz (Kn) Mom X (Kn-m) Mom Y (Kn-m)CASO 740 13.54 -7.54 27.95 91.04 165.38

PROPIEDADES DEL CONCRETO: PROPIEDADES DEL ACERO DE REFUERZO:Peso Especfico c= 2.40 ton/m3 Lmite de Fluencia fy= 4200 kg/cm2

Resist. a la Compresin f'c= 210 kg/cm2 Recubrimiento de Zapata = 7.5 cm

FX(ton) FY(ton) FZ(ton) MX (ton-m) MY (ton-m)CASO 740 1.38 -0.77 2.85 9.28 16.86

1.- DISEO DE PEDESTALClculo de seccin transversal del Pedestal:Area bruta columna (Ag) (pulg) (cm) Area(cm2)

Pu 1 2.54 5.070,45(f'c+fyt) 3/4 1.91 2.85

Factor de Mayoracion de carga: 1.25 5/8 1.59 1.98Pu= 3.56 ton 1/2 1.27 1.27Vu= 1.73 ton 3/8 0.95 0.71

Consideramos: t=Ast/Ag= 0.01Ag mnimo= 31.9 cm2

Lpedestal mnimo= 5.65 cmLpedestal propuesto= 80.0 cm

(pulg) Cantidad3/4 24.00

Asmin= 57.60 cm2Entonces Usar. As= 57.60 cm2

As Asp57.60 < 68.41 OK

Verificacin al Corte del pedestal:Condicin: Vc=0,53bdf'c^0,5>Vu = 0.85

Vc Vu36558.85 > 1725.28 OK

Cuanta mnima por Corte:Condicin: Av3,5bwS/fy

60.00 cmd/2 36.25 cmS(asum.) 20.00 cm

S: Separacin refuerzo= 20.00 cmbw: Ancho del elemento= 80.00 cm

Igualando la condicin:Av mn= 1.33 cm2 (pulg) Cantidad S(cm)As considerado = 1.43 OK 3/8 1.0 20

2.- DIMENSIONAMIENTO DEL PERALTE DE LA ZAPATA

*Considerando la longitud mnima de desarrollo a compresin usamos = 3/4 ''0.08db.fy /(f'c)^0.5= 44.17 cm

0.004d.b.fy= 32.00 cmd'= 44.17 cm

Peralte propuesto= 60.0 cm

ld=max

MEMORIA DE CALCULO DE CIMENTACIN MONOPOLO

Ag=

Propuesta de Acero:

S(espaciamiento)=mn

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3.- CAPACIDAD PORTANTEDENSIDAD DE RELLENO:

Densidad Relleno r= 1.60 ton/m3PREDIMENSIONAMIENTO :

Lado de la Zapata A= 3.40 mDesplante Df= 2.50 m

Altura de la Zapata hz= 0.60 mLado del Pedestal E= 0.80 m

D= 0.30 mAltura de Relleno hr= 1.90 m

Altura del Pedestal hp= 2.20 m

CAPACIDAD PORTANTE:Qadm = 15.2 Ton/m2 = 1.52 kg/cm2

4.- CALCULO DE PRESIONES DE CONTACTOUsamos el modelo de Zapata rgida

FX(ton) FY(ton) FZ(ton) MX (ton-m) MY (ton-m)COMPRESION 1.38 0.77 2.85 9.28 16.86

Compresin en zapata: P=Fz+Pconcreto+PrellenoPconcreto= 20.03 ton

Prelleno= 33.20 tonEntonces P= 56.07 ton

Momentos en la punta de la zapata: Mx,y=Fx,y(D+Df)+M

My=Fx(D+Df)+M 20.72 ton-mMx=Fy(D+Df)+M 11.43 ton-m

Excentricidad en ambas direcciones: ex,y=Mx,y/Pex= 0.37 mey= 0.20 m

Condicin: ex,yA/6e x(max) A/6

0.37 < 0.57Presiones de contacto producidas en la base:

qmx= 9.76 ton/m2 < 15.20 ton/m2 OKqmn= -0.06 ton/m2 < 15.20 ton/m2 OK

Qadm Aey

Aex

Az P

mnqmx

661,

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5.- VERIFICACIN DE LA ESTABILIDADMomento actuante Mact. = Mx

Mactuante = 20.72 Ton-mMomento resistente1 Mr1 = PtotalxB/2

Mr1= 95.32 ton-mFuerza de Empuje Pasivo Fe = 1/2 k H2 E + 2 Cu H

k = Tan (45+ /2)k = 0.0H = 1.90 m

Fe = 0.00 TonMomento resistente2 Mr2 = Fe xH/3

Mr2= 0.00 Ton-mCondicin: (Mr1+Mr2)/Ma > F.S.V

(Mr1+Mr2)/Ma F.S.V4.60 > 1.50 OK

6.- DISEO POR RESISTENCIACORTE POR FLEXIONConsideraremos una Zapata que acta como viga

Condicin: Vc= x0.53 x bxdxf'c^0.5 >Vuc = 0.85

Ancho de la Zapata b = 3.40 mPeralte Efectivo d = 0.525 m

Vc= Resist. Nominal al Cortante por FlexinVuc= Fuerza Cortante Mayorada en la seccin de corte

Entonces: Vc= 116.53 tonFactor Cargas Mayoradas= 1.25

FX(ton) FY(ton) FZ(ton)COMPRESION 1.73 0.96 3.56

n= 0.78 mWconcreto Wc = 20.03 Ton

Wrelleno Wr = 33.20 TonPu = Fz+1.25*(Wc+Wr) = 70.09 Ton

My = Fx * (hp+hz)= 21.69 Ton-mExcentricidad ex= 0.31 m

qmax=Pu/Az*(1+6ex/A) = 9.37 Ton/m2qmin=Pu/Az*(1-6ex/A) = 2.75 Ton/m2

Esf. en seccin de corte quc = 7.86 Ton/m2Vu=quc.n.A+(qu1-quc).n.A/2

Vuc(ton) Vc(ton)22.712 < 116.53 OK

7.- CORTE POR PUNZONAMIENTOTomamos una seccin crtica perpendicular al plano de la losa,de tal forma que su perimetro (bo) sea mnimo, adems dicha seccinno debe aproximarse a d/2 del permetro del pedestalCondicin: Vc Vuc = 0.85

Vc1=(0.53+1.1/c)xf'cx bo xdVc2=0.27(sd/bo+2) xf'cx bo xdVc3=1.1 xf'cx bo xd

d= Peralte efectivo d= 52.50 cm bo: Permetro de falla por corte bo= 530.00 cmc: Dim. mayor/Dim. menor (pedestal) c=1.00s: Depende lados de la seccin crtica s=40

Vc1= 657252.77 kgVc2= 649112.24 kgVc3= 443544.81 kg

Entonces Vc mnimo = 443544.81 kgVc mnimo = 377013.09 kg

Hallamos la fuerza de corte Vuc a d/2 de la cara del pedestald/2= 0.2625 mn1= 1.04 m

Esfuerzo a d/2: qu= 5.88 Ton/m2Vuc=Pu-qu.Ao= 13176.99 kg

Vuc Vc(ton)13.18 < 377.01 OK

Vc es el mnimo de:_

Wc

Wr

FzMa

PtotalFe

H/3

H

B

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8.- CALCULO DEL REFUERZO DE LA ZAPATADeterminamos que la seccin crtica se encuentraen el encuentro entre el Pedestal y la Zapatatal como se indica en la Figura

m= 1.30Esf. en la cara del Pedestal s cp=qu2+((qu1-qu2).(A+E)/2)/A

cp = 6.84 Ton/m2Mom. en la cara del Pedestal Mcp = s cp.m^2.A/2 + (qu1-qu2).m/2.(2/3).m.A

Mcp = 32.34 Ton-mAncho de anlisis b = 340 cm

Altura de Zapata: hz = 60 cmPeralte efectivo d = 52.5 cm

Ix = 6.12E+06 cm41.2Mcr=1.2*(2*f'c 0.5*I/(hz/2)) 70.95 Ton-m

Hallaremos el rea de acero crtico con el Momento de diseoMom. diseo=Mx(Mcp;1.2Mcr) = 70.95 Ton-m

a= 2.54 cmAs = Mu/(0,9fy(d-a/2)) 36.64 cm2

Segn Norma: Asmn = 0,0018bxd b= 340.0 cm

d= 52.5 cmAsmn = 32.13 cm2

Entonces usaremos As= 36.64 cm2

(pulg) Cantidad S(m)5/8 19 0.205/8 19 0.20Se recomienda usar: