cálculo estructural casa hospedaje jr. españa c12

CONSTRUCCION DE ESTRUCTURA PARA VIVIENDA Y HOSPEDAJE.

MEMORIA DESCRIPTIVA DE ESTRUCTURAS

PROYECTO: CONSTRUCCION DE ESTRUCTURA PARA VIVIENDA Y HOSPEDAJE.

1. GENERALIDADES

La presente memoria descriptiva, describe las principales característicasde las obras estructurales y civiles del proyecto “CONSTRUCCION DEESTRUCTURA PARA VIVIENDA Y HOSPEDAJE” ubicado en el Jr:España C12, Barrio Partido Alto – Tarapoto Provincia y Región SanMartin.

2. ESTRUCTURACION

La edificación se ha diseñado en base a las exigencias de la NormasPeruanas y el ACI, para Edificaciones esenciales.

La estructura para vivienda y hospedaje está conformada por 03 nivelesdestinados para diferentes usos: en el 1er Piso se cuenta con unambiente para uso de vivienda, el 2do Piso destinado para uso comohospedaje y el 3er nivel como azotea, se ha estructurado en base alsistemas estructurales de pórticos de Concreto Armado: Sentido X-X yen el Sentido Y-Y, con losas aligeradas de 0.20m de espesor para lavivienda, hospedaje y una losa maciza de 0.15m de espesor en el últimonivel para el techo de la escalera.

La cimentación está conformada por zapatas combinadas y aisladasconectadas por medio de vigas de cimentación en los dos sentidosademás se proyectó en el diseño un muro de contención en zona dondese existe un desnivel. Este tipo de cimentación ha resultado serimportante debido a la profundidad a cimentar de 2.50 mts, segúnestudio de suelos.

Todos los elementos se han diseñado contemplando las exigencias delReglamento Nacional de Edificaciones vigente:

E020 CargasE030 Diseño SismorresistenteE060 Concreto Armado.E070 Albañilería.

3. Condiciones de Cimentación

De acuerdo al Estudio de Suelos, se tienen las siguientes condiciones decimentación.

1 Tipo de cimentación Cimentación Continua o Cimentaciónaislada, conectada con vigas de conexión.

2 Estrato de apoyo decimentación

Suelo de terreno natural bien compactado.

3 Profundidad mínima decimentación

2.50 mts Con respecto al nivel del terrenoexistente.

4 Presión admisible del terreno Presión admisible:Rt = 0.76 kg/cm2

5 Factor de seguridad. 3

7 Agresividad del sueloTerreno de baja agresividad.

Usar Cemento Portland uso general

8 Cemento de concreto encontacto con el sub suelo

Usar Cemento Portland uso general

4. Resumen de parámetros sísmicos

Se tienen los siguientes parámetros sísmicos:

Sa Aceleración Espectral gR

CSUZSa ....

Z Factor de zona Z = 0.3 (Zona 2 – Sismicidad media)

U Factor de Categoría deedificación

U = 1.2

S Parámetro de Suelo S = 1.2 , Ts = 0.9 segSuelos flexibles o con estratos de granEspesor

C Factor de AmplificaciónSísmica

TTpC /5.2 ; 5.2C

Tp Periodo predominante devibración

Tp = 0.6 seg. (Suelos flexibles- S3)

R Coeficiente de Reducción R = 7 (Sistema Aporticado)

g Aceleración de gravedad 9.81 m/seg2

5. NORMAS Y CODIGOS

Para el análisis y diseño de las edificaciones escolares, se utilizaron lossiguientes códigos y normas:

American Concrete Institute ACI 318-08.

Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú 2011

Normas de Cargas. E-020

Normas de Diseño Sismo Resistente. E-030

Norma de Suelos y Cimentaciones E-050

Normas Peruanas de Concreto Armado E-060

Normas Peruanas de Albañilería Estructural E-070

6. PARAMETROS DE DISEÑO ADOPTADOS

6.1. PARAMETROS DE DISEÑOConcreto armado f`c=210 kg/cm2Acero fy=4,200 kg/cm2Albañilería f`m=45 kg/cm2

Clase IV de 13x9x24 cmMortero: 1:4 cemento: arena

6.2. CARGAS DE DISEÑO

Carga Muerta:

Conformada por el peso de materiales, equipos, tabiques y demáscargas permanentes, dentro de las cuales se destacan lossiguientes pesos unitarios.

Peso Propio del concreto armado: 2400 kg/m3

Peso Propio del concreto simple: 2300 kg/m3

Peso Propio de la Albañilería: 1350 kg/m3

Carga Viva o Sobrecarga:

Carga Viva en vivienda: 200 kg/m2

Carga viva en hospedaje: 200 kg/m2

Carga viva en azotea: 150 kg/m2

Carga viva en losa maciza: 50 kg/m2

Carga viva en escaleras: 300 kg/m2

Cargas de Sismo:

Para las edificaciones, se ha considerado las cargas sísmicas enbase a al análisis dinámico tridimensional de las estructuras y enbase a los parámetros del espectro de aceleraciones (Sa) de lanorma Sismoresistente.

7. ANALISIS Y DISEÑO

El análisis estructural se efectuó por métodos elásticos, los mismos queconsideraron el comportamiento de los diferentes materiales queconforman las diversas estructuras y sus capacidades para tomar cargasde gravedad y fuerzas sísmicas.

En las combinaciones de carga, para el efecto del diseño de loselementos de concreto armado, se ha tomado el factor de carga últimapara las cargas sísmicas señaladas en la Norma el E-060-2011 deconcreto armado del Perú (E060-2011)

Para el análisis estructural se utilizó las series de programas SAP 2000Ultimate 15.0.0, ETABS Nonlinear Versión 9.7.4 y SAFE 2014, queresuelven las estructuras tridimensionalmente por métodos matriciales yde elementos finitos.Se ha elaborado las notas de cálculo de la edificación, que se anexan ala presente.

Estructuración:A continuación ilustramos los sistemas de estructuración empleados enla edificación.

7.1.EdificaciónUso: Edificación destinada a vivienda y hospedaje.Sistema Estructural: Esta edificación se ha estructurado en base apórticos y muros de albañilería confinada.

PÓRTICOS DE CONCRETO ARMADO Y MUROS DE ALBAÑILERÍACONFINADA.

Story Diaphragm Load UX UY UZ RX RY RZ Point X Y Z

STORY1 D1 SX 0.4262 0.0071 0 0 0 0.00024 370 524.229 1105.62 710STORY1 D1 SY 0.0112 0.0919 0 0 0 0.00004 370 524.229 1105.62 710

Coeficiente de Reducción:Rx = 7Ry = 7

0.75*Rx*Ux( Δx )

1 0.4262 2.2376 710 0.0032 0.005

0.75*Ry*Uy( Δy )

1 0.0919 0.4825 710 0.0007 0.005

UX he Δx / he

OK

CALCULO DE LOS DESPLAZAMIENTOS DE LA EDIFICACION.

Los desplazamientos de los centros de masa de cada nivel obtenidos en el análisis dinámico cumplen en ambas direcciones loslímites permisibles por la Norma E-030. Para cada dirección se presentan los cuadros que muestran los desplazamientos así comolas distorsiones máximas de cada piso obtenidos en el análisis dinámico afectado por el factor 0.75xR (según norma E030vigente).Es importante indicar que la máxima distorsión, en ambas direcciones cumple con lo permisible por la norma E-030.

OK

DESPLAZAMIENTOS Y - Y

PISO UY he Δy / heDespl.Max

Δy / he < Δmax

Despl.Max

Δx / he < Δmax

DESPLAZAMIENTOS X - X

DATOS DE DESPLAZAMIENTOS DEL CENTRO DE MASA

PISO




0.75*Rx*Ux( Δx )

2 0.6982 3.6656 1055 0.0035 0.005

0.75*Ry*Uy( Δy )

2 0.133 0.6983 1055 0.0007 0.005 OK



OK



Δy / he < Δmax

Despl.Max

Δx / he < Δmax



PISO UX he Δx / he




0.75*Rx*Ux( Δx )

3 0.8946 4.6967 1400 0.0034 0.005

0.75*Ry*Uy( Δy )

3 0.1599 0.8395 1400 0.0006 0.005

UX he Δx / he

OK



OK



Δy / he < Δmax

Despl.Max

Δx / he < Δmax



PISO

DISEÑO DE COLUMNA DE SECCION " R" PORTICO B-B, C-C, D-D. TIPO : C1

DISEÑO POR CARGAS DE GRAVEDAD Y DE SISMOESPECIFICACIONES TÉCNICAS :

hcf¨c 210

Kg

cm2fy 4200

Kg

cm2

bc

SECCIÓN DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES :

Se ha respetado el dimensionamiento propuesto por el solicitante, a petición del mismo.

Columna :bc 35.00 cm hc 35.00 cm dc 6.22 cm

Area de la Columna : Ag bc hc

Ag 1225.00 cm2

DIAGRAMA DE INTERACCION:

DATOS OBTENIDOS DEL ETABS : EJE A-A, B-B, C-C, D-D. ( ETABS ).

Chequeo de la cuantía mínima: si g < 1% entonces g = 1%

CALCULO DEL AREA DE ACERO:

g 0.01 Agt g Ag Agt 12.25 cm2

Área de acero necesario calculado es: 13.00 cm2

Para 1" Ab = 5.07 cm2

3/4" Ab = 2.85 cm2

5/8" Ab = 1.98 cm2

1/2" Ab = 1.27 cm2

/8" Ab = 0.71 cm2

L 1.59 cm Usar : 4 ϕ 5/8" + 4 ϕ 1/2"

Estribos 3/8" : 3 @ 0.05, 5@ 0.10, 5@ 0.15, R @ 0.20 A/E

DISEÑO DE COLUMNA DE SECCION " R" PORTICO A-A, C-C, D-D. TIPO : C2 Y C3


hcf¨c 210

Kg

cm2fy 4200

Kg

cm2

bc





Ag 1575.00 cm2


DATOS OBTENIDOS DEL ETABS : EJE A-A, C-C, D-D. ( ETABS ).




Para 1" Ab = 5.07 cm2

3/4" Ab = 2.85 cm2

5/8" Ab = 1.98 cm2

1/2" Ab = 1.27 cm2

/8" Ab = 0.71 cm2

L 1.59 cm Usar : 8 ϕ 5/8"

Estribos 3/8" : 3 @ 0.05, 5@ 0.10, 5@ 0.15, R @ 0.20 A/E

DISEÑO DE COLUMNA DE SECCION " R" PORTICO A-A, B-B, C-C, D-D. TIPO : C1


hcf¨c 210

Kg

cm2fy 4200

Kg

cm2

bc





Ag 900.00 cm2


DATOS OBTENIDOS DEL ETABS : EJE A-A, B-B, C-C, D-D. ( ETABS ).




Para 1" Ab = 5.07 cm2

3/4" Ab = 2.85 cm2

5/8" Ab = 1.98 cm2

1/2" Ab = 1.27 cm2

/8" Ab = 0.71 cm2

L 1.27 cm Usar : 8 ϕ 1/2"

Estribos 3/8" : 3 @ 0.05, 5@ 0.10, 5@ 0.15, R @ 0.20 A/E

CÁLCULO Y DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL V - P1

DISEÑO POR FLEXIÓN

ESPECIFICACIONES :

f´c 210Kg

cm2fy 4200

Kg

cm2 0.90 Flexi ón( )

DATOS DE APOYOS Y TRAMOS CONTINUOS: Datos obtenidos del Pórtico 2-2 ( ETABS )

N°apoyos 3 N°tramos 2

M_apoyo1 1.89 Tn m M_tramo1 2.27 Tn m i 1 N°apoyos

j 1 N°tramosM_apoyo2 4.14 Tn m M_tramo2 2.95 Tn m

M_apoyo3 4.01 Tn m

CONDICIONAMIENTO DE LA SECCIÓN :

b 30.00 cm h 45.00 cm dc 6.22 cm

d´ 6.22 cm d h dc d 38.78 cm

1 if fć 280 0.85 if fć 560 0.65 1.05fć

1400

1 0.85

b0.85 f c 1

fy6000

fy 6000( ) b 0.0212

máx 0.75 b máx 0.0159 mín14fy

mín 0.0033

Kmáx máx fy 1 0.59máx fy

f c

Kmín mín fy 1 0.59mín fy

f c

Kmáx 54.35 Kmín 13.45

Murmáx Kmáx b d2

105 Murmín Kmín b d2

105

Murmáx 24.52 Tn m Murmín 6.07 Tn m

MOMENTOS ULTIMOS EN APOYOS Y TRAMOS :

Mu_apoyo i ifM_apoyo i

Murmáx

M_apoyo i

if

M_apoyo i

Murmín Murmín

M_apoyo i

Mu´_apoyo i ifM_apoyo i

Murmáx

M_apoyo i

Murmáx 0

Mu_tramoj ifM_tramoj

Murmáx

M_tramoj

if

M_tramoj

Murmín Murmín

M_tramoj

Mu´_tramoj ifM_tramoj

Murmáx

M_tramoj

Murmáx 0

CÁLCULO DEL ÁREA DE ACERO :

Caso 1: Mu < Murmín

Asmín mín b d Asmín 3.88 cm2

Caso 2: Murmín < Mu < Murmáx

As_apoyoi0.85 f c

fy1 1

Mu_apoyo i 105

0.425 f c b d2

b d

As_tramoj0.85 f c

fy1 1

Mu_tramoj 105

0.425 f c b d2

b d

Caso 3 : Mu > Murmáx

Asmáx máx b d Asmáx 18.54 cm2

fs 6000 1d´d

1fy

6000

fs if fs fy fy fs( )

As1_apoyo i ifM_apoyo i

Murmáx Asmáx 0

As2_apoyo i

Mu´_apoyo i 105

fy d d´( ) As´_apoyo

i

Mu´_apoyo i 105

fs d d´( )

As1_tramoj ifM_tramoj

Murmáx Asmáx 0

As2_tramoj

Mu´_tramoj 105

fy d d´( ) As´_tramo

j

Mu´_tramo j 105

fs d d´( )

ÁREA DE ACERO EN APOYOS Y TRAMOS :

As_apoyo i ifM_apoyo i

Murmáx As1_apoyo i As2_apoyo i if

M_apoyo i

Murmín Asmín As_apoyo i

As _apoyoi if

M_apoyo i

Murmáx Asmín As _apoyo

i

As_tramoj ifM_tramoj

Murmáx As1_tramoj As2_tramoj if

M_tramoj

Murmín Asmín As_tramoj

As _tramo j ifM_tramoj

Murmáx Asmín As´_tramoj

RESUMEN DEL CÁLCULO :

ACERO PRINCIPAL

APOYOS ( i ) : Mtos ( Tn-m ) y As ( cm2 )

i

12

3

M_apoyo i

-1.89-4.14

-4.01

Mu_apoyo i

6.076.07

6.07

Mu´_apoyo i

0.000.00

0.00

As1_apoyo i

0.000.00

0.00

As2_apoyo i

0.000.00

0.00

As_apoyoi

3.883.88

3.88

As _apoyo i

0.000.00

0.00

TRAMOS ( j ) : Mtos ( Tn-m ) y As ( cm2 )

j

12

M_tramoj

2.272.95

Mu_tramoj

6.076.07

Mu´_tramoj

0.000.00

As1_tramoj

0.000.00

As2_tramoj

0.000.00

As_tramoj

3.883.88

As _tramoj

0.000.00

ACERO CONTINUO

As continuo ( - ) :

As_continuo max Asmín max As_apoyo( )4

As_continuo 3.88 cm2Usar 3 1/2"

As continuo ( + ) :

As_continuo max Asmínmax As_tramo( )

3

14

0.85 f´cfy

1 1

max Mu_apoyo( )3

105

0.425 f c b d2

b d

As_continuo 3.88 cm2 Usar 3 1/2"

As Principal en Barras :

As_apoyoi

3.883.88

3.88

As_tramoj

3.883.88

i

1.002.00

3.00

j

1.002.00

Usar 3 1/2" Usar 3 1/2"

Usar 3 1/2" Usar 3 1/2"Usar 3 1/2" Usar 3 1/2"Usar 3 1/2"

Estriberia : Vc0.53 f c b d

1000 Vc 8.94 Tn Mayor a los Cortantes Calculados en el ETABS se

diseñara el area de acero para los estribosVc2

4.47

Vu 5.60 tn

Cortante Nominal: VnVu

0.85 Vn 6.59 tn

Como Vc es Mayor a los Cortantes Calculados en el ETABS Vn, usaremos estribo minimo por confinamiento

Av 1.42 cm2

sAv fy( )3.5 b( )

Vc VnVc2

if

Av fy d( )Vn Vc( ) 1000

Vc Vnif

s 56.8 cm

Area de Acero de la barra ϕ 1/2" Nro6 1.29 cm2

Separación Máxima

Zc max 2 d 50( ) (Zona de Confinamiento) Zc 77.56 cm

So min 0.25 d 8 Nro6 30 s( ) So 9.70 cm

d1est minSo2

5

d1est 4.85 cm

S 0.5 d S 19.39 cm

Usar ø 3/8" : 3 @ 0.05, 5 @ 0.10, 5 @ 0.15 R @ 0.25 a/l

CÁLCULO Y DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL VP - P2


ESPECIFICACIONES :

f´c 210Kg

cm2fy 4200

Kg


DATOS DE APOYOS Y TRAMOS CONTINUOS: Datos obtenidos del Pórtico 6-6 ( ETABS )



j 1 N°tramosM_apoyo2 9.79 Tn m M_tramo2 2.76 Tn m

M_apoyo3 5.41 Tn m


b 30.00 cm h 50.00 cm dc 6.22 cm

d´ 6.22 cm d h dc d 43.78 cm

1 if fć 280 0.85 if fć 560 0.65 1.05fć

1400

1 0.85

b0.85 f c 1

fy6000

fy 6000( ) b 0.0212


mín 0.0033


f c


f c

Kmáx 54.35 Kmín 13.45

Murmáx Kmáx b d2


105




Murmáx

M_apoyo i

if

M_apoyo i

Murmín Murmín

M_apoyo i


Murmáx

M_apoyo i

Murmáx 0


Murmáx

M_tramoj

if

M_tramoj

Murmín Murmín

M_tramoj


Murmáx

M_tramoj

Murmáx 0





As_apoyoi0.85 f c

fy1 1

Mu_apoyo i 105

0.425 f c b d2

b d

As_tramoj0.85 f c

fy1 1

Mu_tramoj 105

0.425 f c b d2

b d



fs 6000 1d´d

1fy

6000



Murmáx Asmáx 0

As2_apoyo i

Mu´_apoyo i 105


i

Mu´_apoyo i 105

fs d d´( )


Murmáx Asmáx 0

As2_tramoj

Mu´_tramoj 105


j

Mu´_tramo j 105

fs d d´( )




M_apoyo i


As _apoyoi if

M_apoyo i


i



M_tramoj





ACERO PRINCIPAL


i

12

3

M_apoyo i

-7.27-9.79

-5.41

Mu_apoyo i

8.0810.88

7.73

Mu´_apoyoi

0.000.00

0.00

As1_apoyo i

0.000.00

0.00

As2_apoyo i

0.000.00

0.00

As_apoyoi

4.586.27

4.38

As _apoyoi

0.000.00

0.00


j

12

M_tramoj

9.312.76

Mu_tramoj

10.347.73

Mu´_tramoj

0.000.00

As1_tramoj

0.000.00

As2_tramoj

0.000.00

As_tramoj

5.944.38

As _tramoj

0.000.00

ACERO CONTINUO

As continuo ( - ) :



As continuo ( + ) :

As_continuo max Asmín max As_tramo( )3

14

0.85 f´cfy

1 1

max Mu_apoyo( )3

105

0.425 f c b d2

b d



As_apoyoi

4.586.27

4.38

As_tramoj

5.94

4.38

i

1.002.00

3.00

j

1.002.00

Usar 4 1/2" Usar 5 1/2"

Usar 5 1/2" Usar 4 1/2"Usar 4 1/2"



diseñara el area de acero para los estribos

Vu 13.96 tn


0.85 Vn 16.42 tn

Como Vc es Mayor a los Cortantes Calculados en el ETABS Vn, usaremos estribo minimo por confinamiento

Av 1.42 cm2

sAv fy( )3.5 b( )

Vc2

Vnif

Av fy d( )Vn Vc( ) 1000

Vc Vnif

s 41.21 cm


Separación Máxima


So min 0.25 d 8 Nro4 30 s( ) So 10.16 cm

d1est minSo2

5

d1est 5.00 cm

S 0.5 d S 21.89 cm

Usar ø 3/8" : 3 @ 0.05, 5 @ 0.10, 5 @ 0.15, R @ 0.25 a/l

CÁLCULO Y DISEÑO DE VIGA PRINCIPAL VS 25X35


ESPECIFICACIONES :

f´c 210Kg

cm2fy 4200

Kg


DATOS DE APOYOS Y TRAMOS CONTINUOS: Datos obtenidos del Pórtico C-C ( ETABS )



M_apoyo2 0.41 Tn m M_tramo2 0.69 Tn m j 1 N°tramosM_apoyo3 0.63 Tn m M_tramo3 0.51 Tn m

M_apoyo4 0.83 Tn m M_tramo4 0.36 Tn m

M_apoyo5 0.44 Tn m M_tramo5 0.31 Tn m

M_apoyo6 0.39 Tn m M_tramo6 0.77 Tn mM_apoyo7 1.25 Tn m


b 25.00 cm h 35.00 cm dc 6.22 cm

d´ 6.22 cm d h dc d 28.78 cm

1 if fć 280 0.85 if fć 560 0.65 1.05fć

1400

1 0.85

b0.85 f c 1

fy6000

fy 6000( ) b 0.0212


mín 0.0033


f c


f c

Kmáx 54.35 Kmín 13.45

Murmáx Kmáx b d2


105




Murmáx

M_apoyo i

if

M_apoyo i

Murmín Murmín

M_apoyo i


Murmáx

M_apoyo i

Murmáx 0


Murmáx

M_tramoj

if

M_tramoj

Murmín Murmín

M_tramoj


Murmáx

M_tramoj

Murmáx 0





As_apoyoi0.85 f c

fy1 1

Mu_apoyo i 105

0.425 f c b d2

b d

As_tramoj0.85 f c

fy1 1

Mu_tramoj 105

0.425 f c b d2

b d



fs 6000 1d´d

1fy

6000



Murmáx Asmáx 0

As2_apoyo i

Mu´_apoyo i 105


i

Mu´_apoyo i 105

fs d d´( )


Murmáx Asmáx 0

As2_tramoj

Mu´_tramoj 105


j

Mu´_tramo j 105

fs d d´( )




M_apoyo i


As _apoyoi if

M_apoyo i


i



M_tramoj





ACERO PRINCIPAL


i

123

4

5

67

M_apoyo i

-1.53-0.41-0.63

-0.83

-0.44

-0.39-1.25

Mu_apoyo i

2.782.782.78

2.78

2.78

2.782.78

Mu´_apoyoi

0.000.000.00

0.00

0.00

0.000.00

As1_apoyo i

0.000.000.00

0.00

0.00

0.000.00

As2_apoyo i

0.000.000.00

0.00

0.00

0.000.00

As_apoyoi

2.402.402.40

2.40

2.40

2.402.40

As _apoyoi

0.000.000.00

0.00

0.00

0.000.00


j

12

34

5

6

M_tramoj

0.400.69

0.510.36

0.31

0.77

Mu_tramoj

2.782.78

2.782.78

2.78

2.78

Mu´_tramo j

0.000.00

0.000.00

0.00

0.00

As1_tramoj

0.000.00

0.000.00

0.00

0.00

As2_tramoj

0.000.00

0.000.00

0.00

0.00

As_tramoj

2.402.40

2.402.40

2.40

2.40

As _tramo j

0.000.00

0.000.00

0.00

0.00

ACERO CONTINUO

As continuo ( - ) :



As continuo ( + ) :

As_continuo max Asmínmax As_tramo( )

3

14

0.85 f´cfy

1 1

max Mu_apoyo( )3

105

0.425 f c b d2

b d



As_apoyoi

2.402.40

2.402.40

2.40

2.40

2.40

As_tramoj

2.402.40

2.40

2.402.40

2.40

i

1.002.00

3.004.00

5.00

6.00

7.00

j

1.002.00

3.00

4.005.00

6.00

Usar 2 1/2" Usar 2 1/2"

Usar 2 1/2" Usar 2 1/2"Usar 2 1/2"Usar 2 1/2"

Usar 2 1/2" Usar 2 1/2"Usar 2 1/2"Usar 2 1/2"

Usar 2 1/2" Usar 2 1/2"

Usar 2 1/2"



diseñara el area de acero para los estribos

Vu 1.96 tn


0.85 Vn 2.31 tn

Como Vc es Menor a los Cortantes Calculados en el ETABS Vn, usaremos estribo minimo por confinamiento

Av 1.42 cm2

sAv fy( )3.5 b( )

Vc2

Vnif

Av fy d( )Vn Vc( ) 1000

Vc Vnif

s 68.16 cm


Separación Máxima


So min 0.25 d 8 Nro4 30 s( ) So 7.20 cm

d1est minSo2

5

d1est 3.60 cm

S 0.5 d S 14.39 cm

Usar ø 3/8" : 3 @ 0.05, 5 @ 0.10, 5 @ 0.15, R @ 0.25 a/l

1.- REQUERIMIENTOS TECNICOS MINIMOS:

Concreto: f'c = 210.00 Kg/cm2

Acero: fy = 4200.00 Kg/cm2

Peso volumétrico concreto: Wc = 2400.00 Kg/m3

L1 = L1 = 2.55 m.

Espesor de la losa macisa: h = 15.00 cm.

Ancho de analísis de losa macisa: b = 100.00 cm.

Ø = Ø = 0.90

Recubrimiento del acero r = 2.50 cm.

Peralte Efectivo: d = h - r = 12.50 cm.

Ancho de la losa macisa: b = 100.00 cm.

Ancho p/refuerzo de contracción y temperatura b' = 100.00 cm.

2.- PREDIMENSIONAMIENTO:

Losa macisa: h = L/27.5 = 9.27 cm.

hasumido = 15.00 cm.

3.- METRADO DE CARGAS Y DIAGRAMA DE MOMENTOS FLECTORES:

3.1.- Cargas Muertas:

Peso propio de la losa (e = 20 cm.): W1 = 360.00 Kg/m2

Peso de acabados: W3 = 100.00 Kg/m2

Total Carga Muerta (CM) WD = 460.00 Kg/m2

Cargas Vivas :

S/C techo. WL = 50.00 Kg/m2

Carga Ultima (WU): WU = 1.4 WD + 1.7 WL = 729.00 Kg/m2

Carga Ultima por b = 1.00 mts. (Wu): Wu = WU * 1.00 = 729.00 Kg/m

Wu = 0.73 tn/m

Carga Ultima por b = 1.00 mts. (Wd): Wd = WD * 1.00 = 460.00 Kg/m

0.46 tn/m

Carga Ultima por b = 1.00 mts. (WL): WL = WL * 1.00 = 50.00 Kg/m

0.05 tn/m

3.2.- Distribución de Cargas

ANALISIS Y DISEÑO DE LOSA MACISA EN TECHO DE ESCALERA.

Wd

Wl1


3.3.- Diagrama de momentos flectores debido a las combinaciones de carga:

U.Envol: 1.4*Wd + 1.7Wl1

4.- MOMENTOS MINIMOS Y AREAS DE ACERO MINIMOS:P mín. = 0.0018

Area de Acero mínimo: As mín.=Pmín.*b*d As mín. = 2.70 Cm2.

a = As*fy / (0.85*f'c*b) 0.64 cm.

As mín. = 1Ø 3/8"

Momento Mímimo negativo:

Mu mín. = Ø * As * fy *(d - a/2) Mu mín. = 124,333.09 Kg. - cm.

Mu mín.(-) = 1.24 Tn. - m.

Momento Mímimo positivo:

As mín. = 2.70 Cm2.

a = As*fy / (0.85*f'c*b) 0.64 cm.


Mu mín.(+) = 1.24 Tn. - m.

4.1.- Refuerzo por contracción y temperatura: Ast = 0.0018 * b' * e 2.70 Cm2.

Separación (s) = usando Ø 3/8" S = Av / Ast = 0.26 m.

S asumido = 0.25 m.


5.- CALCULO DE LAS ÁREAS DE ACERO:

LOSA MACISA e= 0.15 Mu Mu/Ø a As (cm2) As (Ø)

APOYO A 0.95 1.06 0.482 2.05 Ø 3/8" @ 0.25

TRAMO AB 1.42 1.58 0.728 3.10 Ø 3/8" @ 0.20

APOYO B 0.95 1.06 0.482 2.05 Ø 3/8" @ 0.25

5.1.- Area de acero calculado por el programa Sap 2000:

5.2.- Detalle de la distribución de acero en la losa aligerada:

Ø3/8" @ 0.25 m.

Ø3/8" @ 0.20 m.

Ø3/8" @ 0.25 m.





L1 = L1 = 3.85 m.

Espesor de la losa aligerada: h = 20.00 cm.

Ancho de analísis de losa aligerada: b = 40.00 cm.

Ø = Ø = 0.90



Ancho p/refuerzo de contracción y temperatura e = 5.00 cm.


Losa aligerada: h = L/27.5 = 14.00 cm.





Peso de tabiqueria: W2 = 120.00 Kg/m2



Cargas Vivas dormitorios:


Carga Ultima (WU): WU = 1.4 WD + 1.7 WL = 1,138.00 Kg/m2


Wu = 0.46 tn/m


0.23 tn/m


0.08 tn/m


ANALISIS Y DISEÑO DE LOSA ALIGERADA EN VIVIENDA Y HOSPEDAJE.

Wd

Wl1



U1: 1.4*Wd + 1.7*Wl1

U2: 1.4*Wd + 1.7*Wl2

Wl2

Wl3

Wl4

Wl5


U3: 1.4*Wd + 1.7*Wl3

U4: 1.4*Wd + 1.7*Wl4

U5: 1.4*Wd + 1.7*Wl5

U6: ENVOL (1.4*Wd + 1.7*Wl1+ 1.7*Wl2 + 1.7*Wl3 + 1.7*Wl4 + 1.7*Wl5 )



a = As*fy / (0.85*f'c*b) 0.74 cm.

As mín. = 1Ø 1/2"



Mu mín.(-) = 0.82 Tn. - m.


As mín. = 1.26 Cm2.

a = As*fy / (0.85*f'c*b) 0.74 cm.


Mu mín.(+) = 0.82 Tn. - m.



S asumido = 0.25 m.



LOSA ALIGERADA Mu Mu/Ø a As (cm2) As (Ø)

APOYO B 0.30 0.33 0.269 0.46 1 Ø 1/2"

TRAMO BC 0.23 0.26 0.206 0.35 1 Ø 1/2"

APOYO C 0.28 0.31 0.251 0.43 1 Ø 1/2"

TRAMO CD 0.15 0.17 0.134 0.23 1 Ø 1/2"

APOYO D 0.22 0.24 0.197 0.33 1 Ø 1/2"

TRAMO DE 0.19 0.21 0.170 0.29 1 Ø 1/2"

APOYO E 0.47 0.52 0.423 0.72 1 Ø 1/2"

TRAMO EF 0.38 0.42 0.341 0.58 1 Ø 1/2"

APOYO F 0.71 0.79 0.643 1.09 1 Ø 1/2"

TRAMO FG 0.41 0.46 0.368 0.63 1 Ø 1/2"

APOYO G 0.58 0.64 0.524 0.89 1 Ø 1/2"

TRAMO GH 0.29 0.32 0.260 0.44 1 Ø 1/2"

APOYO H 0.29 0.32 0.260 0.44 1 Ø 1/2"



1Ø1/2" 1Ø1/2"

1Ø1/2"

1Ø1/2" 1Ø1/2" 1Ø1/2" 1Ø1/2" 1Ø1/2"





L1 = L1 = 3.85 m.

Espesor de la losa aligerada: h = 20.00 cm.

Ancho de analísis de losa aligerada: b = 40.00 cm.

Ø = Ø = 0.90



Ancho p/refuerzo de contracción y temperatura e = 5.00 cm.


Losa aligerada: h = L/27.5 = 14.00 cm.





Peso de tabiqueria: W2 = 120.00 Kg/m2



Cargas Vivas dormitorio:


Carga Ultima (WU): WU = 1.4 WD + 1.7 WL = 1,138.00 Kg/m2


Wu = 0.46 tn/m


0.23 tn/m


0.08 tn/m


ANALISIS Y DISEÑO DE LOSA ALIGERADA EN VIVIENDA Y HOSPEDAJE

Wd

Wl1



U1: 1.4*Wd + 1.7*Wl1

U2: 1.4*Wd + 1.7*Wl2

U3: 1.4*Wd + 1.7*Wl3

U4: ENVOL (1.4*Wd + 1.7*Wl1 + 1.7*Wl2 + 1.7*Wl3)

Wl2

Wl3




a = As*fy / (0.85*f'c*b) 0.74 cm.

As mín. = 1Ø 1/2"



Mu mín.(-) = 0.82 Tn. - m.


As mín. = 1.26 Cm2.

a = As*fy / (0.85*f'c*b) 0.74 cm.


Mu mín.(+) = 0.82 Tn. - m.



S asumido = 0.25 m.


LOSA ALIGERADA Mu Mu/Ø a As (cm2) As (Ø)

APOYO B 0.42 0.47 0.378 0.64 1 Ø 1/2"

TRAMO BC 0.23 0.26 0.206 0.35 1 Ø 1/2"

APOYO C 0.23 0.26 0.206 0.35 1 Ø 1/2"




1Ø1/2" 1Ø1/2"

1Ø1/2"

MEMORIA DE CÁLCULO CIMENTACION.

PROYECTO: "CONSTRUCCION DE EDIFICACION PARA VIVIENDA Y HOSPEDAJE”

1. GENERALIDADES.

La presente memoria descriptiva, describe las principales característicasdel diseño de las cimentaciones del proyecto CONSTRUCCION DEEDIFICACION PARA VIVIENDA Y HOSPEDAJE.

2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA CIMENTACION.

Para el pre-dimensionamiento de las cimentaciones se tomó en cuentala carga de servicio de la estructura.

P de servicio = PD + PL.

La capacidad portante del terreno de fundación que equivale a σ = 0.76kg/cm2 obtenida del EMS.

Entonces la capacidad portante neta es:

σn = 7.6 tn/m2 – 1.78 tn/m3 * 3.45 m – 0.25 tn/m2

σn = 1.209 tn/m2

σn = 0.121 kg/cm2

Las cargas que conforman la carga de servicio fueron exportados delmodelo estructural del programa estructural de computo ETABSNonlinear Versión 9.7.4.

2.1. Cargas exportadas del modelo estructural en ETABS.

La carga de servicio en el programa ETABS, esta con la siguientedenominación.

Carga de servicio (SERVICIO) en el modelo estructural ETABS.

Estas cargas son las que se exportaron al programa SAFE 2014 PostTensioning Version 14.0.0, para realizar el dimensionamiento y cálculode los esfuerzos en los elementos de la cimentación.

Cargas de servicio del modelo estructural en ETABS de la estructurapara comercio oficinas y vivienda.

2.2. Modelación y cálculo del ancho de la cimentación.

Se realizó la exportación de las cargas que servirán en el pre-dimensionamiento de las cimentaciones; a continuación sepresentan la carga de servicio (SERVICIO) exportada por elprograma estructural de computo SAFE 2014.

Carga muerta:

Carga viva:

Definición de las características de los materiales que seutilizarán:

Resistencia del concreto: f´c=210kg/cm2

Se definió un material de concreto de fc=3000Psi que equivale a unaresistencia en el concreto igual a f´c=210kg/cm2.

Fluencia del acero: fy=4200kg/cm2.

Y el acero de refuerzo a utilizar es A615Gr60 (acero estructural deresistencia lineal fy=60ksi), este es equivalente a un acero con

resistencia lineal igual a fy=4200kg/cm2.

Asignación del peralte de la cimentación del muro de contencióncon la que se dimensionara la cimentación, el peralte de lacimentación considerado es de una altura igual a 0.50 m.

Peralte definido en el programa SAFE igual a 0.50 m.

Asignación del peralte de las zapatas con la que se dimensionarala cimentación, el peralte de la cimentación considerado es deuna altura igual a 0.50 m.

Peralte definido en el programa SAFE igual a 0.50 m.

Asignación de los peraltes de las vigas de cimentación en elprograma SAFE 2014, para el cálculo de la cimentación.

Viga de cimentación (VC) contenidas en los cimientos corridos (VC30X50).

Ingreso la capacidad portante del suelo igual a σ = 0.121 kg/cm2;el programa SAFE 2014 trabajo con el coeficiente de balasto delsuelo por lo que tenemos que calcularlo de la siguiente tabla.

Entonces 0.315 kg/cm3 (Coeficiente de Balasto).

Valor del coeficiente de balasto ingresado al programa.

Ingresamos los factores de reducción de capacidad en elprograma según el código ACI.

Flexión pura : ф = 0.90Corte y torsión : ф = 0.85Aplastamiento del concreto : ф = 0.70

Realizamos el modelo de la cimentación en el programa SAFEcon el fin de realizar el pre-dimensionamiento de la cimentación.

Se puede apreciar las cimentaciones modeladas en el SAFE.

Anchos asignados a la cimentación.

Con los datos ingresados se realiza el análisis; verificamos si lasdimensiones asignadas generan un esfuerzo menor a lacapacidad portante del suelo σ = 0.121 kg/cm2:

Si σ por caga de servicio ˂ σ = 0.121 kg/cm2 ------------ Cumple

Si σ por caga de servicio ˃ σ = 0.121 kg/cm2 ------------ No cumpleEn caso contrario se dará una dimensión nueva y adecuada parala cimentación o se planteara un mejoramiento del suelo defundación.

El esfuerzo máximo obtenido en el suelo producido por la carga deservicio es σ = 0.77 kg/cm2 por lo que se plantea un mejoramiento parala cimentación.

Deberá realizarse la colocación de un sub-cimiento de un espesor iguala 40 cm con la finalidad de mejorar la resistencia del suelo.

Diseño por punzonamiento de la cimentación:

Pz = 1.06*(210) ^(1/2)bₒ*d

El chequeo por punzonamiento se realiza con la carga de diseño,que está representada por (1) en el programa ETABS; la carga dediseño es la siguiente:

1 = 1.4*PD + 1.7*PL

Se verifica en el programa el ratio que es igual a Pu/Pc.

Si Pu/Pc ˂ 1, entonces el peralte asumido es el adecuado.

Si Pu/Pc ˃ 1, entonces se debe aumentar el peralte asumido.Resultados del punsonamiento por corte en la cimentación por el

programa SAFE.

Concreto simple f´c=100 kg/cm2. Ec = 150000 kg/cm2. h = 0.4 mSuelo de fundación: Ec = 45 kg/cm2. h = 0.6 m

Ep = 6027 kg/cm2.

Calculo del modulo de balasto.Ep u = 0.30

B(1-u2) B = 2.70 mδ = 1.27 cm

K = 24.53 kg/cm3. FS = 3

σ = 10.30 kg/cm2. ˃ 0.76 kg/cm2. OK

K =

Calculo del modulo de balasto.Ep u = 0.30

B(1-u2) B = 2.70 mδ = 1.27 cm

K = 24.53 kg/cm3. FS = 3

σ = 10.30 kg/cm2. ˃ 0.77 kg/cm2. OK

K =

El ratio por punzonamiento en la cimentación es ˂ 1, no excede elesfuerzo admisible, por lo que el peralte del cimiento corrido es eladecuado h=0.50 m.

Pu/Pc max. = 0.75 ˂ 1 -------------------------------- Cumple

3. REFORZAMIENTO DE LA CIMENTACION Y LAS VIGAS.

3.1. REFORZAMIENTO DE LA CIMENTACIÓN.

Resultado del reforzamiento de las cimentaciones en la dirección X-X.

A. Parte superior de la cimentación.

CIMIENTO CORRIDO.

El reforzamiento máximo en la dirección x-x cimiento corrido es 0.1377cm2/cm.

El reforzamiento mínimo en la dirección x-x cimiento corrido es 0.0464cm2/cm.

ZAPATA COMBINADA.

El reforzamiento máximo en la dirección x-x zap. Combinadas es 0.0951cm2/cm.

El reforzamiento mínimo en la dirección x-x zap. Combinadas es 0.0411cm2/cm.

ZAPATA AISLADA.

El reforzamiento en la dirección x-x zapatas es 0.000 cm2/cm.

CÁLCULO DE ÁREA DE ACERO POR CUANTÍA MÍNIMA.

Diámetro del acero de refuerzo: φ 3/4”

As min = 0.0018*b*d.Dónde:

b= ancho de diseño.d= peralte efectivo de la cimentación.

Entonces:

b= 100 cm.

d= 50 – 7.5 – 1.91/2d= 41.545 cm.

Por lo tanto el As min es:

As min = 0.0018*100*41.545

As min = 7.48 cm2.

Entonces el área de acero mínimo por cada centímetro lineal es:

As min/b = 7.48/100 cm2/cm.

As min/b = 0.0748 cm2/cm.

CALCULO DE ACERO.

CIMIENTO CORRIDO:

As máx. 0.1377 cm2/cm. ˃ As min/b = 0.0748 cm2/cm.

Cálculo del espaciamiento del refuerzo.

S = (Asb/As cal) *100

S = (1.98/13.77) *100

S = 14.00 cm

Refuerzo x-x: φ 5/8” @ 0.14 m zona superior del cimiento corrido.

As min. 0.0464 cm2/cm. < As min/b = 0.0748 cm2/cm.



S = (1.98/7.48) *100

S = 26.5 cm


ZAPATA COMBINADA:




S = (1.98/9.51) *100

S = 20.82 cm

Refuerzo x-x: φ 5/8” @ 0.20 m zona superior de la zap. Combinada.




S = (1.98/7.48) *100

S = 26.5 cm


B. Parte inferior de la losa de cimentación.

CIMIENTO CORRIDO.

El reforzamiento máximo en la dirección x-x cimiento corrido es 0.1265cm2/cm.

El reforzamiento mínimo en la dirección x-x cimiento corrido es 0.0616cm2/cm.

ZAPATA COMBINADA.

El reforzamiento máximo en la dirección x-x zap. Combinadas es 0.0729cm2/cm.

El reforzamiento mínimo en la dirección x-x zap. Combinadas es 0.0397cm2/cm.

ZAPATA AISLADA.

El reforzamiento en la dirección x-x zapatas es 0.639 cm2/cm.

CALCULO DE ACERO.

CIMIENTO CORRIDO:




S = (1.98/12.65) *100

S = 15.65 cm





S = (1.98/7.48) *100

S = 26.5 cm


ZAPATA COMBINADA:

As máx. 0.0729 cm2/cm. < As min/b = 0.0748 cm2/cm.



S = (1.98/7.48) *100

S = 26.50 cm


ZAPATA AISLADA:




S = (1.98/7.48) *100

S = 26.50 cm


Resultado del reforzamiento de las cimentaciones en la dirección Y-Y.

A. Parte superior de la losa de cimentación.

CIMIENTO CORRIDO.

El reforzamiento máximo en la dirección y-y cimiento corrido es 0.1396cm2/cm.

El reforzamiento mínimo en la dirección y-y cimiento corrido es 0.0563cm2/cm.

ZAPATA COMBINADA.

El reforzamiento máximo en la dirección y-y zap. Combinadas es 0.0551cm2/cm.

El reforzamiento mínimo en la dirección y-y zap. Combinadas es 0.0424cm2/cm.

ZAPATA AISLADA.

El reforzamiento en la dirección y-y zapatas es 0.000 cm2/cm.

CALCULO DE ACERO.

CIMIENTO CORRIDO:




S = (1.98/13.96) *100

S = 14.18 cm





S = (1.98/7.48) *100

S = 26.5 cm


ZAPATA COMBINADA:




S = (1.98/7.48) *100

S = 26.50 cm


B. Parte inferior de la cimentación:

CIMIENTO CORRIDO:

El reforzamiento máximo en la dirección y-y cimiento corrido es 0.1378cm2/cm.

El reforzamiento mínimo en la dirección y-y cimiento corrido es 0.0693cm2/cm.

ZAPATA COMBINADA:

El reforzamiento máximo en la dirección y-y zap. Combinadas es 0.0564cm2/cm.

ZAPATA AISLADA:

El reforzamiento en la dirección y-y zapatas es 0.1006 cm2/cm.

CALCULO DE ACERO.

CIMIENTO CORRIDO:




S = (1.98/13.78) *100

S = 14.37 cm





S = (1.98/7.48) *100

S = 26.5 cm


ZAPATA COMBINADA:




S = (1.98/7.48) *100

S = 26.47 cm


ZAPATA AISLADA:




S = (1.98/10.06) *100

S = 19.68 cm

Refuerzo y-y: φ 5/8” @ 0.20 m zona superior de la zap. Aislada.

3.2. Reforzamiento de las vigas de conexión.

Los diagrama de momentos obtenidos en el programa SAFE son lossiguientes:

Obteniendo un:

Momento máx. (+) = 10.29 ton-m. →Mu (+) = 12.01/0.90 = 11.43 ton-m.

Momento máx. (-) = 11.78 ton-m. →Mu (+) = 11.78/0.90 = 13.09 ton-m.

DETERMINACIÓN DEL MOMENTO RESULTANTE MÍNIMO.

Diámetro del acero de refuerzo longitudinal: φ 3/4”

Diámetro del acero del estribo: φ 3/8”

Cálculo del área de acero mínimo:

As min = .0024*b*d

Dónde:

b= ancho de la viga de cimentación.d= peralte efectivo de la cimentación.

Entonces:

b= 30 cm.

Determinación de “d” para VC, h= 0.50m:

d= 50 – 7.5 – 0.95 - 1.91/2d= 40.60 cm.

Área de acero mínimo para VC, h= 0.80m:

As min = 0.0024*30*40.60

As min = 2.92 cm2 ˂˃ 2 φ 5/8” (3.96 cm2).

As min = 3.96 cm2.

Momento mínimo resultante para VC, h= 0.50 m:

a = 3.96*4200/(0.85*210*30)

a = 3.11

Mr Min = 0.90*3.96*4200*(40.60 – 3.11/2)

Mr Min = 5.84 ton-m

)2

(**a

dfy

MuAs

bcf

fyAsa

*`*85.0*

Momento máximo resultante para VC, h= 0.50m:

Mr max = K*b*d2

Mr max = 54.35*30*(40.60)^2

Mr max = 26.88 ton-m

Entonces los momentos máximos solicitados en las vigas de cimentaciónson mayores al momento mínimo de la viga de cimentación:

CALCULO DE ACERO EN LA VIGA DE CIMENTACIÓN VC, H=0.50 M:

Momento máx. (+) = 11.43 ton-m. ˃ Mr Min = 5.84 ton-m

Entonces:

a = 5.65 As = 7.20 cm2 a = 5.65

As = 7.20 cm2 ˂˃ 4 φ 5/8” (7.92 cm2).

CALCULO DE ACERO EN LA VIGA DE CIMENTACIÓN VC, H=0.50 M:

Momento máx. (-) = 13.09 ton-m. ˃ Mr Min = 5.84 ton-m

Entonces:

a = 6.55 As = 8.35 cm2 a = 6.55

As = 8.35 cm2 ˂˃ 4 φ 5/8” + 1 φ 1/2” (9.19 cm2).

)2

(**a

dfy

MuAs

bcf

fyAsa

*`*85.0*

)2

(**a

dfy

MuAs

bcf

fyAsa

*`*85.0*

3.3. Refuerzo transversal en las vigas de conexión.

Diámetro del acero de refuerzo transversal: φ 3/8”

Los diagramas de esfuerzas cortantes obtenidos en el programa SAFEson los siguientes:

Obteniendo un:

Vu = 17.04 Tn.

Determinación del esfuerzo cortante del concreto.

Vuc = 0.53*(210) ^ (1/2)*30*40.60

Vuc = 9.35 tn.

Estribo de φ 3/8” [email protected], [email protected], [email protected] Rsto. @0.20. A/L

PROYECTO:

UBICACIÓN: TARAPOTO - SAN MARTÍN - PERU

DATOS DE DISEÑO

g1 =1.75 t/m³ Peso especifico del suelo


Φ1 =12.00 º Angulo de fricción interna


f'c =210 kg/cm² Resistencia a la Compresion

fy =4200 kg/cm² Resistencia a la Fluencia

st =0.76 kg/cm² Capacidad Portante

FSD =1.50

PSV =1.75 hp= 3.45 m

h1= 3.45 m

s/c1 = 0.40 t/m h2= 3.45 m

s/c2 = 0.40 t/m h3= 0.00 m

Solución

De Φ = 12º, 12º VACIADO IN SITU µ = tgΦ = 0.213 ≤ 0.60

Usar µ = 0.213 para el calculo de la estabilidad contra el deslizamiento.

∅ = 25 angulo friccion mejorado

𝛿= 17.8 angulo de friccion sup. Contacto

𝜃= 90.0 angulo pantalla con horizontal

ka1 = 0.436 𝛽= 0 talud de relleno

1.-Dimensionamiento de la Pantalla

t1= 0.25 m

P1= 4.54 Ton

P2= 0.60 Ton

P3= 0.60 Ton

P4= 4.54 Ton

PM= 0.68 Ton

Mu =1.6 M= 0.00 t-m

Dimensionamiento de t2

Mu= Φ*b*d2*f'c*ω(1-0.59ω) ………………1

DISEÑO DE UN MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO - MURO CENTRAL

VIVIENDA HOSPEDAJE JR. ESPAÑA CUADRA 12

𝛾1 𝛾2

𝑘𝑎1 =sen 𝜃 + ∅ 2

𝑠𝑒𝑛2𝑠𝑒𝑛 𝜃 − 𝛿 1 +𝑠𝑒𝑛 ∅ + 𝛿 𝑠𝑒𝑛(∅ − 𝛽)𝑠𝑒𝑛(∅ + 𝛿)𝑠𝑒𝑛(∅ + 𝛽)

2

𝑘𝑎1𝛾1ℎ12

𝐻01𝛾1𝑘𝑎1 𝑘𝑎2𝛾2ℎ2

2 𝐻02𝛾2𝑘𝑎2

Considerando para la ecuacion (1):

Φ = 0.9

b = 100

f´c = 210

ρ=0.004 ω = ρ(fy/f'c) = 0.080

Mu = 0.9*100*d2*210*0.080*(1-0.59*0.080) d = 0.00 cm

r = 4 cm

t2= d+r+Φacero/2 = 25.0 cm

Usar t2 = 25.0 cm d = 20.21 cm

2.-Verificación por Corte

Vdu = 1.6 Vd

V1= 4.02 Ton

V2= 0.57 Ton

V3= 0.57 Ton

V4= 4.02 Ton

Vdu = 0.00 Ton

Vdu/Φ = 0.00 Ton

La sección crítica se produce a una distancia d de la base de apoyo

d'=d(hp-d)d/hp = 0.19

Vc = 0.53*√f'c *b*d' = 14.61 ton

Si As se traslapa en la base:

Vce=2/3*Vc =9.74 ton VCE > Vu/φ CONFORME

3.-Dimensionamiento de la Zapata

hz = =50.0 cm

h = hp+hz = 3.95 m

usando las expresiones I y II:

B/h≥ FSD* ka *Υs/2*µ*Ym = =1.346

B ≥ 3.65 m→ B = 5.82 + (t2 - t1/2) = =5.32 m

Usar B = 2.70 m

→

22 2 )()( )()(1)( )( SenSen SenSenSenSen SenKa anchoKasHEa **21 2g 22 2 )()( )()(1)( )( SenSen SenSenSenSen SenKa anchoKasHEa **21 2g vhKKtg 11 22 2 )()( )()(1)( )( CosCos SenSenCosCosCos CosKas anchoKasKvHEas *)1(21 2 g vhKKtg 11 22 2 )()( )()(1)( )( CosCos SenSenCosCosCos CosKas anchoKasKvHEas *)1(21 2 g 2aa wHC21H 221 HKP aa gORV MMSF åå. åå dRFFFS ' costan)( a aP cBVFS å VMXCE netoå oRneto MMM åå CEBe 2 å BeBVq 61minmax, Dq 2g g tan)1(2 NqN IEBpi )1( 2 2212 )21()1( FFI HSpHM '03.0 21

→

→

3.-Verificacion de Estabilidad

P'1= 5.95 Ton

P'2= 0.69 Ton

P'3= 0.69 Ton

P'4= 5.95 Ton

PM= 0.68 Ton

Ps/c1= 0.98 Ton

L1 = 1.80 m

L2 = 0.65 m

Y0 = 0.00 m m

Σ FH= 0.00 Ton ton

PiCargas o Pesos

W(t)Brazo de giro

X (m.)

P*X

(T-M)

P'1 = 5.95 1.32 -7.84

P'2 = 0.69 1.98 -1.36

P'3 = 0.69 1.98 1.36

P'4 = 5.95 1.32 7.84

PM= 0.68 0.78 0.53

Ps/c1= 0.98 1.48 1.45

P1 = 10.87 1.80 19.56

P2 = 3.24 1.35 4.37

P3 = 2.07 0.78 1.60

P4 = 3.92 0.33 1.28

TOTALES 21.76 28.79

FSD = Hr/Ha =µN/Ha = 4.63 > 1.5 CONFORME

FSV= Mr/Ma = 28.79 > 1.75 CONFORME

4.- Presiones sobre el terreno

Xo = (Mr- Ma)/P = 1.32 m e = B/2 - Xo = 0.03

e < B/6 B/6 =0.45 CONFORME

8.55 t/m2

7.57 t/m2

AUMENTAR B o MEJORAR EL SUELO

Deberá realizarse la colocación de un subcimiento de un espesor igual a 40 cm con la fina-

lidad de mejorar la resistencia del suelo.

Concreto simple f´c=100 kg/cm2. Ec = 150000 kg/cm2. h = 0.4 m

Suelo de fundación: Ec = 45 kg/cm2. h = 0.6 m

Ep = 6027 kg/cm2.

𝑞1 =𝑃

𝐵1 +

6𝑒

𝐵 =

𝑞2 =𝑃

𝐵1 −

6𝑒

𝐵 =

𝑞1, 𝑞2< =𝜎𝑡

Calculo del modulo de balasto.

Ep u = 0.30

B(1-u2) B = 2.70 m

δ = 1.27 cm

K = 24.53 kg/cm3. FS = 3

σ = 10.30 kg/cm2. ˃ 0.85 kg/cm2. OK

5.- Diseño de la Pantalla

En la Base:

Mu = 0.00 Ton

t2 = 0.25 m d = 0.20 m

As = a=

As= conforme0.00 cm² a= 0.00 ######

ρ= As/bd = 0.0000 < ρ min

Refuerzo minimo:

0.0018*100*25 = 3.64 cm2/m

φ a Usar: 3/8 @ 0.20

Refuerzo Horizontal:

Ast = ρt bt

ρt:

1) 0.002 φ ≤ 5/8" y

fy ≥ 4200 Kg/cm2

2) 0.0025 otros casos

zonas de alto R.S

Si t2 ≥ 25 CM: usar refuerzo horizontal en 2 capas

Para todo el ref. transversal:

0.0020*100*25 = 5.00 cm2/m

2/3Ast = 3.33cm²/m Ø 3/8 @ 0.20 m

1/3 Ast = 1.67cm²/m Ø 3/8 @ 0.40 m

smax = 45 cm

K =

𝑀𝑢/𝜃

𝑓𝑦 𝑑−𝑎/2

→

𝑎𝑠∗𝑓𝑦

0.85∗ 𝑓′𝑐∗𝑏

stA /3stA2/3

Solo por Montaje

6.-Diseño de la Zapata

Wt = WS/C1+WS= 6.44 t/m

Wpp = hz*1*2.4 = 1.2 t/m

qd= 0.65 t/m

x= 2.03 m

Zapata posterior

hz = =50.0 cm r = 7.5 cm d = 41.71 cm

(B1 - t2) = 1.80 m

q´B =(q1 -q2)(B-t2)/B= 0.65 t/m

qB=q2+q'B = 8.22 t/m 8.55 t/m

Wu= (Wt+Wpp)*1.4 = 10.69 t/m

7.57

Mu = (Wu-1.2q2)(B-t2)2/2-1.2q´B*(B-t2)2/6= 2.18 t-m

a=d/5

As = 1.24 cm² USAR Ø 5/8 @ 0.20 m

Vdu =(wu -q2 *wpp)*(B-t2 - d) -hz *qd*xd

Vdu = 1.21 Ton

q´d = (q1 - q2) (B1 - t2 - d)/ B1 +B2)

q´d = 0.73 Ton

Vn = 1.61 Ton

Vc = 0.53*√f'c *b*d' = 32.03 tn CONFORME

Refuerzo transversal.

a) As temp = .0018*bt = 9.00 cm2

φ a Usar: 5/8 @ 0.20 Doble Capa

b) As montaje = 36 Ø = 56.52 cm

Ø 5/8 @ 0.55 m

𝐴𝑆 =𝑀𝑢/𝜃


PROYECTO:

UBICACIÓN: TARAPOTO - SAN MARTÍN - PERU

DATOS DE DISEÑO





f'c =210 kg/cm² Resistencia a la Compresion

fy =4200 kg/cm² Resistencia a la Fluencia

st =0.76 kg/cm² Capacidad Portante

FSD =1.50

PSV =1.75 hp= 3.45 m

h1= 3.45 m

s/c1 = 0.40 t/m h2= 1.95 m

s/c2 = 0.10 t/m h3= 0.00 m

Solución

De Φ = 12º, 12º VACIADO IN SITU µ = tgΦ = 0.213 ≤ 0.60

Usar µ = 0.213 para el calculo de la estabilidad contra el deslizamiento.

∅ = 25 angulo friccion mejorado

𝛿= 17.8 angulo de friccion sup. Contacto

𝜃= 90.0 angulo pantalla con horizontal

ka1 = 0.436 𝛽= 0 talud de relleno

Ka 2= tan2(45º - Φ2/2) = 0.656

1.-Dimensionamiento de la Pantalla

t1= 0.25 m

P1= 4.54 Ton

P2= 0.60 Ton

P3= 0.13 Ton

P4= 2.18 Ton

PM= 0.68 Ton

Mu =1.6 M= 7.55 t-m

Dimensionamiento de t2

Mu= Φ*b*d2*f'c*ω(1-0.59ω) ………………1

DISEÑO DE UN MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO - LIMITE DE PROPIEDAD

VIVIENDA HOSPEDAJE JR. ESPAÑA CUADRA 12

𝛾1 𝛾2

𝑘𝑎1 =sen 𝜃 + ∅ 2

𝑠𝑒𝑛2𝜃. 𝑠𝑒𝑛 𝜃 − 𝛿 1 +𝑠𝑒𝑛 ∅ + 𝛿 𝑠𝑒𝑛(∅ − 𝛽)𝑠𝑒𝑛(∅ + 𝛿)𝑠𝑒𝑛(∅ + 𝛽)

2

𝑘𝑎1𝛾1ℎ1⬚ 𝐻01𝛾1𝑘𝑎1

𝑘𝑎2𝛾2ℎ2⬚

𝐻02𝛾2𝑘𝑎2

1P

2P

3P

4P

MP

1t

2t

Considerando para la ecuacion (1):

Φ = 0.9

b = 100

f´c = 210

ρ=0.004 ω = ρ(fy/f'c) = 0.080

Mu = 0.9*100*d2*210*0.080*(1-0.59*0.080) d = 22.89 cm

r = 4 cm

t2= d+r+Φacero/2 = 27.6841491 cm

Usar t2 = 30.0 cm d = 25.21 cm

2.-Verificación por Corte

Vdu = 1.6 Vd

V1= 3.90 Ton

V2= 0.56 Ton

V3= 0.11 Ton

V4= 1.65 Ton

Vdu = 2.69 Ton

Vdu/Φ = 3.59 Ton

La sección crítica se produce a una distancia d de la base de apoyo

d'=d(hp-d)d/hp = 0.23

Vc = 0.53*√f'c *b*d' = 17.94 ton

Si As se traslapa en la base:

Vce=2/3*Vc =11.96 ton VCE > Vu/φ CONFORME

3.-Dimensionamiento de la Zapata

hz = =50.0 cm

h = hp+hz = 3.95 m

usando las expresiones I y II:

B/h≥ FSD* ka *Υs/2*µ*Ym = =1.346

B ≥ 3.65 m→ B = 5.82 + (t2 - t1/2) = =5.34 m

Usar B = 2.70 m

→

22 2 )()( )()(1)( )( SenSen SenSenSenSen SenKa anchoKasHEa **21 2g 22 2 )()( )()(1)( )( SenSen SenSenSenSen SenKa anchoKasHEa **21 2g vhKKtg 11 22 2 )()( )()(1)( )( CosCos SenSenCosCosCos CosKas anchoKasKvHEas *)1(21 2 g vhKKtg 11 22 2 )()( )()(1)( )( CosCos SenSenCosCosCos CosKas anchoKasKvHEas *)1(21 2 g 2aa wHC21H 221 HKP aa gORV MMSF åå. åå dRFFFS ' costan)( a aP cBVFS å VMXCE netoå oRneto MMM åå CEBe 2 å BeBVq 61minmax, Dq 2g g tan)1(2 NqN IEBpi )1( 2 2212 )21()1( FFI HSpHM '03.0 21

→

→

3.-Verificacion de Estabilidad

P'1= 5.95 Ton

P'2= 0.69 Ton

P'3= 0.13 Ton

P'4= 3.44 Ton

PM= 0.68 Ton

Ps/c1= 0.96 Ton

Y0 = 0.61 m m

Σ FH= 3.07 Ton ton

PiCargas o Pesos

W(t)Brazo de giro

X (m.)

P*X

(T-M)

P'1 = 5.95 1.32 -7.84

P'2 = 0.69 1.98 -1.36

P'3 = 0.13 1.23 0.16

P'4 = 3.44 0.82 2.81

PM= 0.68 0.13 0.09

Ps/c1= 0.96 1.50 1.44

P1 = 14.49 1.50 21.74

P2 = 3.24 1.35 4.37

P3 = 0.21 0.35 0.07

P4 = 2.07 0.13 0.26

TOTALES 21.65 21.74

FSD = Hr/Ha =µN/Ha = 1.50 > 1.5 CONFORME

FSV= Mr/Ma = 11.63 > 1.75 CONFORME

4.- Presiones sobre el terreno

Xo = (Mr- Ma)/P = 0.92 m e = B/2 - Xo = 0.43

e < B/6 B/6 =0.45 CONFORME

15.72 t/m2

0.32 t/m2

AUMENTAR B o MEJORAR EL SUELO

Deberá realizarse la colocación de un subcimiento de un espesor igual a 40 cm con la fina-

lidad de mejorar la resistencia del suelo.

Concreto simple f´c=100 kg/cm2. Ec = 150000 kg/cm2. h = 0.4 m

Suelo de fundación: Ec = 45 kg/cm2. h = 0.6 m

Ep = 6027 kg/cm2.

𝑞1 =𝑃

𝐵1 +

6𝑒

𝐵 =

𝑞2 =𝑃

𝐵1 −

6𝑒

𝐵 =

𝑞1, 𝑞2< =𝜎𝑡

Calculo del modulo de balasto.

Ep u = 0.30

B(1-u2) B = 2.70 m

δ = 1.27 cm

K = 24.53 kg/cm3. FS = 3

σ = 10.30 kg/cm2. ˃ 0.76 kg/cm2. OK

5.- Diseño de la Pantalla

En la Base:

Mu = 7.55 Ton

t2 = 0.30 m d = 0.25 m

As = a=

As= conforme7.13 cm² a= 1.68 0.28

φ a Usar: 5/8 @ 0.28

ρ= As/bd = 0.0028 > ρ min

Refuerzo minimo:

0.0018*100*25 = 4.54 cm2/m

0.0018*100*15 = 3.64 cm2/m

Como la pantalla es de seccion variable, se tiene:

As = a=

Asumiendo a = d/5

a = Profundidad del bloque equivalente

As = Mu/φ fy 0.9 d suficiente………………………………………………..…(1)

De (1):

As1 = Mu1 d2/Mu2d1 → Mu2= (As2/As1)( d2/d1) Mu1………….…….……….(2)

Si As1 = As2, entonces:

Mu2 = (d2/d1) Mu1…...…………………………….………………………..(3)

Si el peralte de la pantalla varia limealmente, el momento resistente varia tambien

linealmente. Por lo tanto se puede trazar lineas de resistencia para determinar los

puntos de corte.

MMax/2 = 3.77 = 0.15573 (hp -hc)3 → hc= 0.56 m

Lc = hc+ d = 0.81 m

Usar Lc = 0.90 m

K =

𝑀𝑢/𝜃


→

𝑎𝑠∗𝑓𝑦

0.85∗ 𝑓′𝑐∗𝑏

𝑀𝑢/𝜃


𝑎𝑠∗𝑓𝑦

0.85∗ 𝑓′𝑐∗𝑏

Determinacion de punto de corte

Refuerzo Horizontal:

Ast = ρt bt

ρt:

1) 0.002 φ ≤ 5/8" y

fy ≥ 4200 Kg/cm2

2) 0.0025 otros casos

zonas de alto R.S

Si t2 ≥ 25 CM: usar refuerzo horizontal en 2 capas

Arriba: 0.0020*100*25 = 5.00 cm2/m

2/3Ast = 3.33cm²/m Ø 3/8 @ 0.20 m

1/3 Ast = 1.67cm²/m Ø 3/8 @ 0.40 m

smax = 45 cm

Intermedio: 0.0020*100*27.5= 5.50 cm2/m

2/3Ast = 3.67cm²/m Ø 3/8 @0.20 m

1/3 Ast = 1.83cm²/m Ø 3/8 @ 0.38 m

Abajo: 0.0020*100*30.0= 6.00 cm2/m

2/3Ast = 4.00cm²/m Ø 3/8 @ 0.17 m

1/3 Ast = 2.00cm²/m Ø 3/8 @ 0.35 m

As montaje = φ1/2"

s= 36 φ = 36*1.27=45.7 cm Ø 1/2" @ 0.45 m

ch

ph

d

sA /2

cL

s minA

s s s

UM

stA /3stA2/3

Solo por Montaje

6.-Diseño de la Zapata

Wt = WS/C1+WS= 6.44 t/m

Wpp = hz*1*2.4 = 1.2 t/m

qd= 13.69 t/m

x= 1.98 m

Zapata posterior

hz = =50.0 cm r = 7.5 cm d = 41.71 cm

(B1 - t2) = 2.40 m

q´B =(q1 -q2)(B-t2)/B= 13.69 t/m

qB=q2+q'B = 14.00 t/m

Wu= (Wt+Wpp)*1.4 = 10.69 t/m

0.32

Mu = (Wu-1.2q2)(B-t2)2/2-1.2q´B*(B-t2)2/6= 13.92 t-m

a=d/5

As = 7.95 cm² USAR Ø 5/8 @ 0.20 m

Vdu =(wu -q2 *wpp)*(B-t2 - d) -hz *qd*xd

Vdu = 7.57 Ton

q´d = (q1 - q2) (B1 - t2 - d)/ B1 +B2)

q´d = 11.31 Ton

Vn = 10.10 Ton

Vc = 0.53*√f'c *b*d' = 32.03 t CONFORME

Refuerzo transversal.

a) As temp = .0018*bt = 9.00 cm2

φ a Usar: 5/8 @ 0.20 Doble Capa

b) As montaje = 36 Ø = 56.52 cm

Ø 5/8 @ 0.55 m

𝐴𝑆 =𝑀𝑢/𝜃


Altura libre = 1.80 mEspesor de losa = 0.20 mLongitud de paso = 0.25 mRecubrimiento = 2.00 cmResistencia del concreto f´c = 210 kg/cm2Fluencia del acero fy = 4200 kg/cm2Sobrecarga = 300 kg/m2

Contrapaso = = 17.5 cm

e = 15.0 cm

C = 17.5 cm cos α = = 0.8P = 25 cm

27.06 cm

Peso propio: 0.65Piso Terminado: 0.10 WD = 0.75 t/mS/C : 0.30 WL = 0.30 t/m

1.67 t/mWu1= 1.67 t/m

Peso propio: 0.48Piso Terminado: 0.10 WD = 0.58 t/mS/C : 0.30 WL = 0.30 t/m

1.41 t/mWu2= 1.41 t/m

Wu2= 1.5(0.46) + 1.8(0.20) =

Wu1= 1.5(0.77) + 1.8(0.20) =

DESCANZO :

0.20x2.4x1.0 =0.10x1.00 =0.20x1.00 =

1. REQUERIMIENTOS TECNICOS MINIMOS

0.20x1.00 =

2. NUMERO DE PASOS

Numero de pasos= 09 y Numero de contrapasos= 10

3. ESPESOR DE GARGANTA

DISEÑO DE ESCALERA PRIMER PISO CASA HOSPEDAJE

0.2706x2.4x1.0 =0.10x1.00 =

e = 1.80/30 = 6.00 cme = 3.50(1.80) = 6.30 cm

4. ALTURA MEDIA EN GRADERIA

5. METRADO DE CARGAS Y MOMENTO FLECTOR

GRADERIA :

1.8010

3036.06 =h = + = + . =

Wu1 = 1.67 t/m Wu2= 1.41 t/m

3.00 1

Por analisis estructural:

R1= 3.30 tnR2= 3.11 tn

x = 1.98 m3.3 3.67

54.35*100*12^2 = t-m7.40*100*12^2 = t-m

COMPARAMOS LOS: ,con Mumax/Ø y vemos que:

> Se diseña solo Asen Traccion

< No necesitamos Asmin

CALCULO DEL REFUERZO:

a = 1.86 cm ; As+ = 7.88 cm2

Smax = 3e = 3x15 = 45 cm Smax = 45 cm45 cm

16.11 0.16 m

3.94 cm2 OK

As T° = 0.0018x100x15 = 2.70 cm2 As - = 2.70 cm2

26.3 cm 0.26 m

PRIMER TRAMO

1.90 - 1.52x = 0

Espaciamiento :

7.83

1.07

1.077.83= k =

y

= k =. == ∅( )

∅= /∅(12 − 2) = /∅4200(12 − 2)

á = 1.90 − 1,522 = 0á = tn-m á∅ = tn-m

/ = ( . ). = cm ; Usar: ∅ 1/2'' @

= . = ≥ AsT°

/ = ( . ). = ; Usar: ∅ 3/8'' @

= 12 − 12 − 2 × /∅ × 100.85 × × 100

Altura libre = 3.45 mEspesor de losa = 0.20 mLongitud de paso = 25.00 mRecubrimiento = 2.00 cmResistencia del concreto f´c = 210 kg/cm2Fluencia del acero fy = 4200 kg/cm2Sobrecarga = 300 kg/m2

Contrapaso = = 17.5 cm

e = 15.0 cm

C = 17.5 cm cos α = = 0.8P = 25 cm

= 27.06 cm

Peso propio: 0.65

Piso Terminado: 0.10 WD = 0.75 t/m

S/C : 0.30 WL = 0.30 t/m

1.665 t/m

Wu1= 1.67 t/m

0.2706x2.4x1.0 =

DISEÑO DE ESCALERA DEMÁS PISOS CASA HOSPEDAJE

1. REQUERIMIENTOS TECNICOS MINIMOS

2. NUMERO DE PASOS

Numero de pasos= 19 y Numero de contrapasos= 20

3. ESPESOR DE GARGANTA

e = 3.45/30 = 11.5 cm

5. METRADO DE CARGAS Y MOMENTO FLECTOR

e = 3.50(3.45) = 12.075 cm

4. ALTURA MEDIA EN GRADERIA

GRADERIA :

0.10x1.00 =

0.30x1.00 =

Wu1= 1.5(0.75) + 1.8(0.30) =

3.4512

3036.06 =h = + = . + .

Peso propio: 0.36

Piso Terminado: 0.10 WD = 0.46 t/m

S/C : 0.30 WL = 0.30 t/m

1.23 t/m

Wu2= 1.23 t/m

Wu3= 1.23 t/m Wu1 = 1.67 t/m

1.3 3.00

Por analisis estructural:

3.72 4.13 tn-m

54.35*100*12^2 = t-m

7.40*100*12^2 = t-m

COMPARAMOS LOS: ,con Mumax/Ø y vemos que:

> Se diseña solo As

en Traccion

< No necesitamos Asmin

DESCANZO :

0.15x2.4x1.0 =

0.10x1.00 =

0.30x1.00 =

Wu2= 1.5(0.46) + 1.8(0.30) =

SEGUNDO TRAMO

7.83

1.07

7.83

1.07

= k =y

= k =. == ∅( )

∅

á = tn-m á∅ =

CALCULO DEL REFUERZO:

a = 2.12 cm ; As+ = 8.99 cm2

14.12 0.14 m

As T° = 0.0018x100x15 = 2.70 cm2

4.50 cm2 OK

As- = 4.50 cm2

15.79 cm 0.16 m

Smax = 5e = 5x15 = 100 cm75 cm Smax = 45 cm45 cm45 cm

26.3 cm 0.26 m

REFUERZO POR TEMPERATURA

= /∅(12 − 2) = /∅4200(12 − 2)/ = ( . ). = cm ; Usar: ∅ 1/2'' @

= . = ≥ AsT°

/ = ( . ). = ; Usar: ∅ 3/8'' @

/ = ( . ). = ; Usar: ∅ 3/8'' @

= 12 − 12 − 2 × /∅ × 100.85 × × 100

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