mec u2_caja18-1 las juntas rev.c

HUARO LAS JUNTAS

Localidad : LAS JUNTAS

Distrito : POMAHUACA

Provincia : JAÉN

Región : CAJAMARCA

Elaborado por: David M. Quispe Changanaquí.

Ing. Civil Reg. CIP N° 108141

Aprobado por:

Jefe de Proyecto/ Disciplina : __________________

Gerente de Área/ Ingeniería : __________________

Cliente/ Representante : __________________

REV. ELABORADO EMITIDO PARA FECHA CHK’D

A D.Quispe Revisión interna 15/09/2015

B D.QuispeRevisión y Aprobación del

Cliente28/09/2015

C D.QuispeRevisión y Aprobación del

Cliente10/11/2015

Comentarios:

II.- INGENIERÍA DEL PROYECTO

O.Chavez

O.Chavez

REVISADO

O.Chavez

______________________________________________________

II. Ingeniería del Proyecto

Pág.

Análisis y Diseño Estructural………………………………………………………………………………………3

1. Elementos del Proyecto………………………………………………………………………………………3

1.1 Objetivo del Proyecto………………………………………………..3

1.2 Filosofía del diseño……………………………………………………3

1.3 Normas utilizadas para el diseño…………………………….. 3

1.4 Geometría del proyecto…………………………………….. 4

1.5 Cargas y factores de carga………………………………….. 4

1.5.1 Cargas permanentes…………………………………………..5

1.5.2 Cargas vivas……………………………………………………5

1.5.3 Cargas de viento……………………………………………….6

1.5.4 Efectos de Sismo……………………………………………….6

1.5.5 Cargas durante la construcción……………………………..7

1.6 Combinaciones de carga………………………………….. 7

2. Análisis y diseño estructural………………………………………………………………………………………8

2.1 Métodos y modelos utilizados………………………………………………..8

2.2 Análisis…………………………………………………………………………….12

2.3 Verificación de Seguridad………………………………………………………………………………………15

2.4 Cimentaciones………………………………………………………………………………………16

2.4.1 Diseño de la cámara de anclaje lado A…………………………………….16

2.4.2 Diseño de la cámara de anclaje lado B…………………………………….17

2.4.3 Diseño de Zapata - Lado A………………………………………………………..19

2.4.4 Diseño de Zapata - Lado B………………………………………………………..26

2.5 Otras estructuras………………………………………………………………………………………33

2.5.1 Revisión del Anclaje de Tensión…………………………………………….33

2.5.2 Diseño de escalera apoyada de C.A…………………………………………….34

2.5.3 Diseño de losa apoyada de C.A…………………………………………….38

2.5.4 Diseño de la baranda metálica…………………………………………….41

2.5.5 Diseño del Gavión - Lado A…………………………………………….42

3. Conclusiones………………………………………………………………………………………44

4. Bibliografía………………………………………………………………………………………44

Código de Proyecto: 2274296

Huaro: LAS JUNTAS

________________________________________________________________________________________ INGENIERIA DEL PROYECTO Pagina 2 de 44

II. Ingeniería del Proyecto

Análisis y Diseño estructural

1. Elementos del Proyecto

1.1 Objetivo del Proyecto

1.2 Filosofía del proyecto

1.3 Normas utilizadas en el diseño


Huaro: LAS JUNTAS

El diseño debera demostrar altos niveles de seguridad para los ocupantes del Huaro,

los riesgos deberán ser minimizados mediante el uso de tecnologías comprobadas.

A menos que se especifique lo contrario, el diseño de los componentes estructurales

del proyecto deberán basarse en las últimas versiones de los siguientes códigos,

especificaciones, estándares, publicaciones y otra documentación de referencia.

En caso de requerimientos conflictivos entre los códigos y los estándares, se aplicara

el más exigente.

- Reglamento Nacional de Edificaciones del Perú (RNE).

- Manual de Diseño de Puentes del Perú (MDP).

- ACI-318 Requisistos del Código de Edificación para el Concreto Estructural del

American Concrete Institute.

- Standar ISO 4375 "Cableway systems for stream gauging".

- ANSI/AISC 360-10 Specification for Structural Steel Building.

(*) Para el diseño además, se usarán algunos datos de ingreso proporcionados por el

Ministerio de Vivienda, Construcción y Saneamiento (MVCS).

La presente Memoria de Cálculo tiene por objetivo sustentar el análisis y diseño

estructural del proyecto "Instalación del Huaro en el Centro Poblado Las Juntas"

ubicado en la localidad de Las Juntas, Distrito de Pomahuaca, Provincia de Jaén, en el

Departamento de Cajamarca.

UNOPS usará modernas prácticas de ingeniería y de diseño utilizadas en el medio nacional e

internacional respecto a materias incluidas pero no limitadas a los códigos de diseño,

selección de materiales, calidad, seguridad, asi como facilidad de mantenimiento y operación

en las estructuras de soporte de los Huaros.

________________________________________________________________________________________INGENIERÍA DEL PROYECTO Pagina 3 de 44


Huaro: LAS JUNTAS

1.4 Geometría del proyecto

Fig. 1 .- Planta General

Fig. 2 .- Elevación General

Fig. 3 .- Margen Derecho - Lado A

Fig. 4 .- Margen Izquierdo - Lado B



Huaro: LAS JUNTAS

1.5 Cargas y Factores de carga

1.5.1 Cargas permanentes (CM)

CM (canastilla) = 0.465 Tn. / 0.233

1.5.2 Cargas vivas (CV)

S/C concentrada = 500kg/m2 x 1.25 = 625.00 kg/m2

Considerando las dimensiones de la Tabla N°2, la carga puntual total sera:

CV = 1125 kg <> 1.125 Tn

Tabla N°1 (Fuente MVCS)

Tabla N°2 (Fuente MVCS)

Este peso a sido calculado en función a los planos recibidos de la canastilla y cuyas

dimensiones son mostradas en la Tabla N°2 (Fuente MVCS).

CABINA

Tn, Para cada cable

LARGO (m)

2.8

ALTO (m)

1.8 1

Asimismo, para el cálculo del factor de seguridad en condiciones de trabajo, se a

considerado una carga muerta puntual total de los elementos de la canastilla (cabina,

equipo de tracción, sistema de soporte y poleas) en:

En nuestro caso, teniendo L = 65.00m, la tabla muestra que el cable seleccionado es

de ø = 0.875 pulg. Por lo que el peso p/cada cable será: 1.76 kg/m.

ANCHO (m)

Las cargas muertas incluyen el peso de estructuras permanentes y componentes no

estructurales del sistema del Huaro, incluyendo a la canastilla de soporte, sistema de

poleas, cables, equipos añadidos, tuberias ó accesorios varios.

Para el diseño de la cimentación de los pórticos se a considerado un peso por unidad

de longitud del cable de a cuerdo a la Tabla N°1 (Fuente MVCS).

Se considerará una sobrecarga concentrada en la posición más desfavorable (centro

de luz) correspondiente al peso de los ocupantes del huaro y a toda carga movil en

suspensión que se considere que el huaro pueda transportar, a la suma de las cargas

vivas totales se le multiplica por el coeficiente de impacto, en nuestro caso :

LUZ DEL HUARO

DIAMETRO PESO/M CATENARIA

de 40m a 120m 7/8" 1.76 1.75:100

de 120.01 a 150m 1" 2.30 1.75:100

de 150.01 a 190m 1 1/8" 2.91 1.75:100

más de 190m 1 1/4" 3.59 1.75:100

CABLE PORTADOR



Huaro: LAS JUNTAS

Considerando 2 cables de carga, cada cable cargará, S/C= 0.56 Tn

Aplicada en el centro de la luz para considerar su máximo efecto.

1.5.3 Cargas de viento (Cvi)

Altura del Huaro (Hh): 2.80 m.

(medida desde el nivel de agua o desde la parte mas baja del terreno)

Velocidad del viento (Vz): 75 km/h (Plano anexo 2, RNE-NTE020)

(medida a una altura de 10m)

= N.A. km/h

Donde: C (Km/h) 0.330

Cálculo de la Presión de Viento: Zo (m) 0.070

(Tabla 2.4.3.10.1.1-1 MDP)

PB = 1.5 barlovento

0.75 sotavento (Item 2.4.3.10.2 MDP)

Presiones verticales sobre los pórticos de apoyo:

Por lo tanto: Barlovento:

0.084Tn/m2 x 2.8m = 0.24Tn/m

Sotavento:

0.042Tn/m2 x 2.8m = 0.12Tn/m

1.5.4 Efectos de sismo (CS)

Los parámetros para definir el espectro inelástico de pseudo-aceleraciones son:

Coeficiente de Aceleración A = 0.34

Zona Sísmica = 4Coeficiente de Sitio S = 1.2 (Perfil de Suelo Tipo II)Factor de Reducción R = 3 Col. individuales (Tabla 2.4.3.11.8.1-1 MDP)Factor de Amplificación Sísmica

/

Tabla N°3 Resumen:

A S T R

0.34 1.2 0.4 3.00

= 0.28 P

Solo si la altura del huaro Hh es mayor a 10m, en este caso la velocidad del viento

sera:

Se considerará el cálculo de las cargas horizontales de viento de acuerdo al Item

2.4.3.10 del Manual de Diseño de Puentes (MTC, 2003).

g (Ver Fig.5)

El análisis sísmico se ha efectuado de acuerdo a las indicaciones del Manual de

Diseño de Puentes, 2003 (Item 2.4.3.11)

𝐶𝑆 =1.2𝐴𝑆

𝑇2/3𝑅

𝐶 ≤ 2.5𝐴𝐶 =1.2𝐴𝑆

𝑇2/3



Huaro: LAS JUNTAS

W = (1.76 kg/mx65.04m + 465kg) + 50%(1125kg) =1,141.97kg

Carga sísmica total: CS = 323.56 kg <> 0.324 Tn

Para cada Nudo A, B : CS = 0.16 Tn

Fig. N° 5

1.5.5 Cargas durante la construcción

1.6 Combinaciones de carga

Para el cálculo del peso (P) de la estructura se ha considerado la carga permanente

total más el 50% de la sobrecarga, de acuerdo a lo indicado en la parte final de los

comentarios de la Norma AASHTO en 3.4.1

Todas las estructuras de concreto, deberán ser provistas con la adecuada resistencia

para soportar el más crítico efecto resultante de las siguientes combinaciones de carga

extraidas del RNE Norma Técnica E060 (Item 9.2).

U1 = 1.4CM + 1.7CV

U2 = 1.25 (CM + CV + Cvi)

U3 = 1.25 (CM + CV - Cvi)

U4 = 0.9CM + 1.25Cvi

Son Fuerzas temporales causadas por el montaje de estructuras o equipos.

El factor de carga será el mismo utilizado para cargas vivas.



Huaro: LAS JUNTAS

2. Análisis y diseño estructural

2.1 Métodos y modelos utilizados

Fig. N° 6

DATOS DE INGRESO:

Distancia entre pórticos de apoyo de los cables (L): 65.00 m.

Porcentaje de deflexión máxima respecto a la luz entre pórticos: 1.70 %

(Fuente SIMA Perú)

Longitud Horizontal del Fiador izquierdo - Lado A (LH1): 2.55 m.

Longitud Horizontal del Fiador derecho - Lado B (LH2): 5.97 m.

Longitud Vertical del Fiador izquierdo - Lado A (Y1): 2.55 m.

Longitud Vertical del Fiador derecho - Lado B (Y2): 3.98 m.

Desnivel plataformas 0 m.

Factor de Impacto para cargas vivas: 25 %

CÁLCULO DE TENSIÓN EN LOS CABLES:

Selección del Cable: De acuerdo a la Tabla N° 1 (SIMA)

Selección de cable principal: ø : 7/8 pulg.

Peso por unidad de longitud del cable: 1.76 kg/m

Resistencia a la rotura del cable seleccionado: 36 Tn

Selección de cable Sistema Tractor: ø : 3/8 pulg.

Peso por unidad de longitud del cable: 0.24 kg/m

Resistencia a la rotura del cable seleccionado: 3.98 Tn

U5 = 0.9CM - 1.25Cvi

U6 = 1.25 (CM + CV) + CS

U7 = 1.25 (CM + CV) - CS

U8 = 0.9CM + CS

U9 = 0.9CM - CS

U10 = 1.4CM + 1.7CV + 1.7CE

U11 = 0.9CM + 1.7CE

U12 = 1.4CM + 1.7CV + 1.4CL

LLH1

Y1



Huaro: LAS JUNTAS

TENSIÓN INICIAL:

Fig. N° 7

Se considera solo el peso del cable que forma la catenaria, sin carga suspendida.

Deflexión Central: Tensión Horizontal:

Tensión en el cable: Pendiente del cable:

Longitud del Cable: , / Sag Ratio K = Yc/s

Análisis para montaje inicial del cable sin canastilla

Luz s

(m)

k Longitud

del cable

(m)

Carga

distribuida W

(tn/m)

Porcentaje

deflexión (%)tanβ1 β1

(°)

65.00 0.02 65.04 0.00176 1.50 0.06 3.43

Factor de Seguridad: Tensión de rotura del cable / Tensión en el cable.

F.S. = 37.69

TENSIÓN DE TRABAJO:

0.95

Para este caso el porcentaje de deflexión central respecto a la luz entre pórticos se

tomara de acuerdo a la recomendación del MVCS considerando un valor máximo de

1.7% de la Luz entre pórticos.

Tensión

horizontal t

(Tn)

0.96

Los elementos mostrados se calculan de la siguiente forma:

Se considera el peso del cable como carga distribuida, adicionando la carga

suspendida (peso de la canastilla, accesorios y sobrecarga más impacto) en posición

central.

Tensión en el

Cable t' (Tn)

𝑡′ = 𝑡𝑠𝑒𝑐𝛽1𝑡𝑎𝑛𝛽1 =

4𝑌𝑐

𝑠

𝑌𝑐 =𝑤𝑠2

8𝑡𝑡 =

𝑤𝑠2

8𝑌𝑐

𝐿 = 𝑠 1 +8

3𝐾2



Huaro: LAS JUNTAS

Fig. N° 8

Deflexión Central: Tensión Horizontal:

Tensión en el cable: Pendiente del cable:

Deflexión a la distancia x:

Análisis en condiciones de Operación del Cable

Solo para cargas muertas (CM):

Luz s

(m)

Carga

distribuida W

(tn/m)

Porcentaje


(°)

65.00 0.00176 1.7 0.041 2.33


F.S. = 8.44

Solo para cargas vivas (CV):

Luz s

(m)

Carga

distribuida W

(tn/m)

Porcentaje


(°)

65.00 0.00 1.7 0.034 1.95


F.S. = 4.35

Carga

suspendida P

(Tn)

4.26

Los elementos mostrados se calculan de la siguiente forma:

Tensión en el

Cable t' (Tn)

8.28

Carga

suspendida P

(Tn)

Tensión en el

Cable t' (Tn)

0.56

Tensión

horizontal en el

cable t (Tn)

8.27

4.260.23

Tensión

horizontal en el

cable t (Tn)

𝑌𝑐 =𝑠 2𝑃 + 𝑤𝑠

8𝑡𝑡 = 𝑠

2𝑃 + 𝑤𝑠

8 𝑌𝑐

𝑡′ = 𝑡𝑠𝑒𝑐𝛽1 𝑡𝑎𝑛𝛽1 =𝑃 + 𝑤𝑠

2𝑡

𝑦 =4𝑌𝑐

𝑠2𝑠𝑥 − 𝑥2



Huaro: LAS JUNTAS

Para cargas muertas y vivas (CM+CV):

Luz s

(m)

Carga

distribuida W

(tn/m)

Porcentaje


(°)

65.00 0.00176 1.7 0.036 2.08


F.S. = 2.87

REVISIÓN POR TENSIÓN ÚLTIMA:

Cálculo de la resistencia del pasador

Placa:

Diámetro (ø): 1/2 " Fy = 36 ksi.

Espesor (t): 1/8 " Fu = 58 ksi.

ESTADO LÍMITE CRÍTICO:

RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO LRFD ASD

DEL PASADOR (AISC 2010 Spec.Eq. J7-1)

= 0.06 in2.

3.038 kips. 2.025 kips.

4.05 kips. (1.38 Tn). (0.92 Tn).

Carga de ruptura del pasador : CR = 0.92 Tn (Por ASD)

Análisis para tensiones últimas

Luz s

(m)

Carga

distribuida W

(tn/m)

Porcentaje


(°)

65 0.00176 2 0.042 2.42


F.S. = 2.94

Análisis de la Tensión en el Sistema Tractor (Cable ø=3/8")

Luz s

(m)

k Longitud

del cable

(m)

Carga

distribuida W

(tn/m)

Porcentaje

deflexión (%)

= 3fmín

tanβ1 β1

(°)

65.0 0.00 65.00 0.00024 0.24 0.01 0.55


F.S. = 4.90

0.92

Tensión

horizontal en el

cable t (Tn)

ASTM A36

Carga

suspendida P

(Tn)

Tensión en el

Cable t' (Tn)

Tensión en el

Cable t' (Tn)

Se considera el peso del cable como carga distribuida, adicionando la carga de

resistencia a la rotura del pasador de suspensión como carga suspendida en posición

central. (Revisión en ISO 4375 Item 5.1.1)

12.22 12.23

Tensión

horizontal en el

cable t (Tn)

0.81 0.81

Tensión en el

Cable t' (Tn)

Tensión

horizontal en el

cable t (Tn)

Carga

suspendida P

(Tn)

0.80 12.53 12.54

dtApb

pbyn AFR 8.1

nR

t

nP

75.0 00.2

nP



Huaro: LAS JUNTAS

2.2 Análisis

ESQUEMA GENERAL:

Cargas:

t: Tensión Horizontal.

t': Tensión en el Cable.

t'': Tensión en el Fiador.

t''': Tensión Sistema Tractor.

Esquema de aplicación de cargas

Lado izquierdo

Fig. N° 9 Perfiles Metálicos W14x61

CONDICIÓN DE APOYO 1.- BASE DE PÓRTICO ARTICULADO.

Del esquema, para COMB: DL + LL

b1 = 12.54 Tn

a

= 17.72 Tn

Cable V1 = t'' cosα

V2 = t' senoβ1

Fiador eje de la torre ---------------------------------------

Si la base de pórtico se considera articulada, la tensión del cable principal se contiene

con la tensión que se genera en el cable fiador, las componentes horizontales se

igualan y anulan por lo que como cargas actuantes sobre la cimentación solo quedan

las cargas verticales.

El cálculo de las tensiones sobre los cables, que son las cargas actuantes para el

diseño de los pórticos de soporte y sus correspondientes pedestales y zapatas de

concreto armado, asi como tambien el diseño de la camara de anclaje, dependerá en

gran medida de la condición de apoyo de las columnas metálicas.

y

yx

x

CS/2

CS/2

h=2m

1m

Cvi

t't'' V1

V2

t't''

y

z

t''

t'

z

𝑡′ = 𝑡𝑠𝑒𝑐𝛽1

Nudo A

Nudo B

𝑡′′ =𝑡′𝑐𝑜𝑠𝛽1

𝑠𝑒𝑛𝑜α

t'

t'

z

t

t

t'''

C

𝑡′𝑐𝑜𝑠𝛽1𝑡′′𝑠𝑒𝑛𝑜α



Huaro: LAS JUNTAS

α = 45.0 ° (Lado Izquierdo)

ø = 56.3 ° (Lado Derecho)

β1 = 2.078 °

Resumen de cargas vivas (CV):

Para cada Nudo A,B: Carga Vertical:

V = V1 + V2 = 12.99 Tn

Tensión para diseño de anclaje p/cada cable (t'') :

17.72 Tn

CONDICIÓN DE APOYO 2.- BASE DE PÓRTICO EMPOTRADO.

Del esquema, para COMB: DL + LL

= 12.54 Tn

b1

a Resultante horizontal:

= 3.665 Tn

Momento (Mx) = 7.33 Tn-m.

Cable

V1 = t' cosα

Cable V2 = t' senoβ1

---------------------------------------

eje de la torre

α = 45.0 ° (Lado Izquierdo)

ø = 56.3 ° (Lado Derecho)

β1 = 2.078 °

Resumen de cargas vivas (CV): Carga Vertical:

Para cada Nudo A,B: V = V1 + V2 = 9.322 Tn

Carga Horizontal:

H = 3.665 Tn

Tensión para diseño de anclaje p/cada cable (t') :

12.54 Tn

EN LO QUE SIGUE DEL ANÁLISIS SE CONSIDERARÁ LA CONDICIÓN

DE APOYO: 2

Considerando los siguientes valores

para α y β1 se tiene:

Si la base de pórtico se considera empotrado, el cable fiador ya no es necesario

puesto que no puede hacer rotar el portico en sentido contrario a la tensión del cable,

el cable principal pasara por encima de una articulación fija que se coloca en el

extremo superior de la columna y se genera una carga resultante horizontal que origina

un momento en la base.

Considerando los siguientes valores

para α y β1 se tiene:

t't' V1

V2

y

z

𝑡′ = 𝑡𝑠𝑒𝑐𝛽1t'senoα

𝑡′𝑐𝑜𝑠β1 − 𝑡′𝑠𝑒𝑛𝑜α

t'cosβ1



Huaro: LAS JUNTAS

RESUMEN DE CARGAS PARA EL CÁLCULO DE REACCIONES:

A) CARGAS MUERTAS ADICIONALES EN NUDOS A, B y C

RyD = 1.25 Tn (Resultante horizontal por peso de cable, canastilla, etc)

Como resultante horizontal de carga muerta en el nudo C: (por Sistema Tractor)

t'''D = 0.14 Tn

Como resultante vertical de carga muerta en los nudos A y B:

RzD = 3.19 Tn (Resultante vertical por peso de cable, canastilla, etc)

El modelo en Sap2000 considera ademas el peso de los pórticos modelados.

B) CARGAS VIVAS ADICIONALES EN NUDOS A, B y C

RyL = 2.42 Tn

t'''L = 0.81 Tn

RxL = 0.46 Tn

Además, como resultante vertical de carga viva en los nudos A y B, se tendra:

RzL = 6.13 Tn

C) CARGAS DE VIENTO

Indicado en 2. g) H altura del pórtico = 2 m.

D) CARGAS DE SISMO

Indicado en 2. h)

E) TENSIÓN EN LA CAMARA DE ANCLAJE

T = 25.08 Tn

Cálculo de elementos estructurales

Como resultante horizontal de carga viva en el Nudo C: (por Sistema Tractor)

Como resultante horizontal de carga muerta en los nudos A y B:

Como tensión resultante para el diseño de la cámara de anclaje se considerará el

doble de la tensión de un cable y/o fiador, por lo tanto la tensión de diseño será:

Como resultante transversal de carga viva en los nudos A y B (paralela al eje del río)

se considerará la mitad de la resistencia a la rotura del pasador de suspensión (ISO

4375), para cada cable:

Se introdujeron las cargas en un modelo en SAP2000 para calcular las reacciones en

la base de concreto armado.

Como resultante horizontal de carga viva en los nudos A y B:



Huaro: LAS JUNTAS

LADO A y LADO B

Carga D Carga L

Carga EY Carga WX

Tabla de Reacciones en las Bases (Columnas Cortas P-01 y P-02)

2.3. Verificación de Seguridad

F.S = 37.69

F.S = 2.87

F.S = 4.90

1) Cable Principal - Tensión Inicial,

2) Cable Principal - Tensión de Trabajo,

3) Cable del Sistema Tractor - Tensión de Trabajo,



Huaro: LAS JUNTAS

2.4. Cimentaciones

2.4.1 Diseño de la Camara de Anclaje - Lado A

T = 2t* = 25.08 Tn

Las componentes de esta fuerza de tracción siendo α = 45 ° (Perfil topográfico)

son:

Horizontal: TH = 17.74 Tn

Vertical: TV = 17.74 Tn

Considerando las siguientes dimensiones para la cámara de anclaje:

Largo (A): 2.85 m

Ancho (B): 2.9 m

Altura (C): 1.95 m

C

B

A

RESISTENCIA AL LEVANTAMIENTO:

Considerando el peso especifico de concreto ϒc = 2.2 Tn/m3 (f'c = 175kg/cm

2)

el volumen de concreto calculado para la cámara de anclaje es de 16.12 m3

Considerando ademas una altura de relleno de: 0 m.

con un peso especifico para el relleno de ϒr = 0 Tn/m3

Todo nos da un peso de: W = 16.1m3x2.2Tn/m3 + 0.0m3x0Tn/m3 = 35.5Tn

Por lo tanto, el coeficiente de seguridad al levantamiento del anclaje es:

F.S. = 35.5 = 2.0 CONFORME

17.74

PRESIÓN MÁXIMA EJERCIDA AL SUELO:

Componente vertical de la reacción: Rv = W- t'cosα = 17.76 Tn

Se construye una cámara de anclaje para los dos cables principales en cada lado del

Huaro. La tracción máxima actuante en cada cable, calculado anteriormente es:

T 𝑠𝑒𝑛α =

T 𝑐𝑜𝑠α =

t*

t*α

α



Huaro: LAS JUNTAS

Presión ejercida al suelo: σs = 2xRv/(AxB) = 0.43 kg/cm2

Capacidad admisible del suelo en zona de anclaje: σt = 3.70 kg/cm2

Por lo tanto; σs < σt

CONFORME

ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO LATERAL:

Componente verticalde la reacción: Rv = W-t'cosα = 17.76 Tn

Peso especifico del terreno en el fondo del bloque, ϒs = 1.67 Tn/m3

Angulo de fricción en el fondo del bloque, ø = 19.7 °

Coeficiente de fricción, μ = 0.6

Fuerza que se opone al deslizamiento: Fd1 = μRv = 10.66 Tn

Empuje activo, Ea = (1/2)xϒsxh^2xTan(45-ø/2)^2 x 2A = 8.97 Tn (caras laterales)

Fuerza de fricción que se opone al deslizamiento, Fd2 = μ(Ea) = 5.38 Tn

Empuje pasivo, Ep = (1/2)xϒsxh^2xTan(45+ø/2)^2 x B = 18.57 Tn

Fuerza resistente total, Frt = (Fd1 + Fd2 + Ep) = 34.61 Tn

Se debe cumplir que Frt > TH (tensión horizontal en el cable)

Frt = 34.61

TH = 17.74 CONFORME F.S. = 1.952

2.4.2 Diseño de la Camara de Anclaje - Lado B

T = 2t* = 25.08 Tn

Considerando las siguientes dimensiones para la cámara de anclaje:

Largo (A): 3.1 m

Ancho (B): 2.7 m

Altura (C): 1.65 m

C

B

A

Se construye una cámara de anclaje para los dos cables principales en cada lado del

Huaro. La tracción máxima actuante en cada cable, calculado anteriormente es:

t*

t*

ø



Huaro: LAS JUNTAS

Las componentes de esta fuerza de tracción siendo ø = 56.31 ° (Perfil topográfico)

son:

Horizontal: TH = 20.87 Tn

Vertical: TV = 13.91 Tn

RESISTENCIA AL LEVANTAMIENTO:

Considerando el peso especifico de concreto ϒc = 2.2 Tn/m3 (f'c = 175kg/cm

2)

el volumen de concreto calculado para la cámara de anclaje es de 13.81 m3

Considerando ademas una altura de relleno de: 0 m.

con un peso especifico para el relleno de ϒr = 0 Tn/m3

Todo nos da un peso de: W = 13.8m3x2.2Tn/m3 + 0.0m3x0Tn/m3 = 30.4Tn

Por lo tanto, el coeficiente de seguridad al levantamiento del anclaje es:

F.S. = 30.4 = 2.185 CONFORME

13.91

PRESIÓN MÁXIMA EJERCIDA AL SUELO:

Componente vertical de la reacción: Rv = W- t'cosα = 16.49 Tn

Presión ejercida al suelo: σs = 2xRv/(AxB) = 0.39 kg/cm2

Capacidad admisible del suelo en zona de anclaje: σt = 2.78 kg/cm2

Por lo tanto; σs < σt

CONFORME

ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO LATERAL:

Componente vertical de la reacción: Rv = W-t'cosα = 16.49 Tn

Peso especifico del terreno en el fondo del bloque, ϒs = 1.286 Tn/m3

Angulo de fricción en el fondo del bloque, ø = 23.1 °

Coeficiente de fricción, μ = 0.6

Fuerza que se opone al deslizamiento: Fd1 = μRv = 9.892 Tn

Empuje activo, Ea = (1/2)xϒsxh^2xTan(45-ø/2)^2 x 2A = 4.74 Tn (caras laterales)

Fuerza de fricción que se opone al deslizamiento, Fd2 = μ(Ea) = 2.84 Tn

Empuje pasivo, Ep = (1/2)xϒsxh^2xTan(45+ø/2)^2 x B = 18.57 Tn

Fuerza resistente total, Frt = (Fd1 + Fd2 + Ep) = 31.31 Tn

Se debe cumplir que Frt > TH (tensión horizontal en el cable)

Frt = 31.31

TH = 20.87 CONFORME F.S = 1.5

T 𝑠𝑒𝑛α =

T 𝑐𝑜𝑠α =



Huaro: LAS JUNTAS

2.4.3 Diseño de Zapata - Lado A

ZAPATA Z-01

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

f'c = kg/cm2 Resistencia de compresión axial del concreto.

fy = kg/cm2 Esfuerzo de fluencia del acero.

g suelo = Tn/m3 Peso unitario del suelo.

g concreto = Tn/m3 Peso unitario del concreto.

Qadmisible = kg/cm2Capacidad de carga admisible del suelo a la profundidad "Df"

Pass.Coef, Kp = Coeficiente de presión pasiva del suelo.

Coef. Friction = Coeficiente de rozamiento del suelo.

Sobrecarga = Tn/m2 Sobrecarga adicional sobre el suelo.

DIMENSIONES / GEOMETRIA

Cimiento

L = m Largo del Cimiento (Eje Y) 1

B = m Ancho del Cimiento (Eje X) 1

T = m Espesor del cimiento

Df = m Profundidad de desplante

Recubrimiento = cm Recubrimiento del concreto en el fondo

Top = m Altura de pedestal sobre el nivel de desplante (Df)

deff = m Espesor de suelo sobre el cimiento

Pedestal 01

Lpx = m Dimension del pedestal (en la dirección X)

Lpy = m Dimension del pedestal (en la dirección Y)

epx = m Distancia del pedestal al eje X

epy = m Distancia del pedestal al eje Y

Pedestal 02





0.45

0.60

0.500

0.00

0.50

2.65

0.55

1.50

280

4200

1.67

2.40

0.00

0.45

0.90

1.50

3.20

7.50

0.60

2.02

0.50

0.60

-0.500

X

Y

PLANTA:

Mxx

Myy



Huaro: LAS JUNTAS

20

CARGAS APLICADAS

Cargas aplicadas a nivel del pedestal:

PEDESTAL 01

1 ) Carga Muerta (DL)

2 ) Carga viva (LL)

2 ) Carga viva de techo (Lr)

2 ) Carga viva de nieve (S)

2 ) Carga viva de lluvia (R)

3 ) Carga de Sismo (Ex)

4 ) Carga de Sismo (Ey)

5 ) Carga de Viento (Wx)

6 ) Carga de Viento (Wy)

PEDESTAL 02


2 ) Carga viva (LL)








DISEÑO Y REVISIÓN DE LA ZAPATA

Service Load Combinations for STABILITY CHECK & SOIL BEARING CAPACITY CHECK1) 1 DL 11) 1 DL + 0.7 Ex

2) 1 DL + 1 LL 12) 1 DL + 0.7 Ey

3) 1 DL + 1 Lr 13) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wx + Lr)

4) 1 DL + 1 S 14) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wx + S)

5) 1 DL + 1 R 15) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wx + R)

6) 1 DL + 0.75 (LL + Lr) 16) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wy + Lr)

7) 1 DL + 0.75 (LL + S) 17) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wy + S)

8) 1 DL + 0.75 (LL + R) 18) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wy + R)

9) 1 DL + 0.6 Wx 19) 1 DL + 0.75 (LL + 0.7 Ex + S)

10) 1 DL + 0.6 Wy 20) 1 DL + 0.75 (LL + 0.7 Ey + S)

(Combinaciones obtenidas de Documento ASCE 7 -2010 Subtítulo 2.4.1)

Casos de carga primarios

(Service Loads)

Resultados Sap2000 Cargas sobre Fondo

Pz Fx Fy Mxx Myy Pz Mxx Myy

Tn Tn Tn Tn-m Tn-m Tn Tn-m Tn-m

3.38 -0.01 -1.32 2.64 -0.01 33.11 5.35 -16.58

6.56 0.42 -2.82 5.66 0.64 6.56 11.46 -1.77

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0.00

2.51 1.54

0.00 0.00 0.00 0.000.00 0.00

0.00 0.00 1.32 -2.64

1.54 1.64 0.00 0.05

0.00 0.00

0.28 0.23

0.05 5.11

-5.35 0.00

0.01 0.79

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.23 0.30

Fx

Tn

0.00

0.00

2.64

0.00 0.00

0.00

-1.54

0.00

33.11

5.70

0.00

0.01

0.00

Myy

Tn-m

0.01

0.77

0.00

0.00

Pz

Tn

0.00

0.00

-0.05

0.00

0.00

0.00

0.00

1.64

-2.64

0.00

Cargas sobre Fondo

Fy

Tn

-1.32

-2.83

0.00

Mxx

Tn-m

5.64

0.00

-1.54

0.00

0.01

0.01

0.50

0.00

0.42

0.00 0.00 0.00

0.00

0.32

Pz

Tn

Resultados Sap2000

0.00


(Service Loads)

3.38

5.70

0.00

0.01

0.00

Mxx

Tn-m

Myy

Tn-m

5.35

11.43

0.00

0.00

-16.53

-1.06

0.00

0.00

0.00

1.180.00

0.00

-0.05

-5.35

0.00

0.00

2.51

0.00

0.00

1.32

6.65

0.00

0.00 0.00 0.00

0.00

3.20

2.65

1.50

0.55

0.60

0.90

L

B

23

4 1

P-01

Extract Staad Results

Clear Data / Entry

DIMENSIONES:

P-02



Huaro: LAS JUNTAS

21PRESIÓN DE CARGA SOBRE EL SUELO

Formulas: (Corner Pressures)

Q1 = Pz / BL + 6 Mxx / BL2 + 6 Myy / LB2Q3 = Pz / BL - 6 Mxx / BL2 - 6 Myy / LB2

Q2 = Pz / BL - 6 Mxx / BL2 + 6 Myy / LB2Q4 = Pz / BL + 6 Mxx / BL2 - 6 Myy / LB2

Notas:

Área actual de la Base = m2 Peso cimiento, suelo y S/C = Tn

REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO

Máxima presión sobre el = kg/cm2 < (Qadmisible = 1.50 kg/cm2)

suelo Por lo tanto: El área del cimiento es suficiente

29.73

8.5

1.50

1.29

Área efectiva de la Base

Tipo %

100.00 %

72.75 %

8.19

1.99

8.60

8.60

6.82

8.68

7.52

7.52

-36.57

-0.06

100.00 %

7.86

-0.30-0.07

8.68

5.26

8.68

6.93

-37.38 7.98

8.68

5.76

5.18

8.60

1.29

1.29

1.18

2.93

0.00

3.48

1.21

1.21

1.29

1.21

0.14

0.76

0.84

COM B

1

2

3

N.A.

N.A.

4

5

6

-37.02

9

10

11

7

-33.11

-37.02

16

17

18

19

-33.11

-33.11

20

12

13

14

15

-37.16

8

-37.38

-37.38

-37.38

-37.38

-37.38

-37.39

-37.39

-37.39

-37.38

-37.02

0.00

0.08

-0.06

-0.06

-0.06

-0.07

-0.07

0.00

-33.11

-0.37

-0.37

-0.38

-0.37

-0.06

-0.07

0.04

-0.06

0.25

-0.06

0.33

8.5

6.2

8.5

8.5

-0.07

-0.07

-0.07

0.02

-0.37

-0.29

-0.16

-0.29

-0.37

-0.29

-0.68

-0.16

-0.16

-0.16

-0.09

8.68

0.44

1.29

N.A.

N.A.

N.A.

-0.37

-0.37

-0.37

0.62

0.51

0.33

0.68

0.47

1.46

0.33

0.33

0.62

0.62

Pn_máx

kg/cm2

Excentr.y

m m2m

Q1 Q3

Tn/m2Tn/m2Tn Tn/m2

-49.28

7.237.23

Caso 2

-0.37

14.75

5.76

5.764.88

4.88

0.00

5.76

8.68

2.93

2.93

N.A.

N.A.

1.46

0.62

N.A.

2.93

8.5

8.5

N.A.

N.A.

100.00 %

N.A.

8.5100.00 %

100.00 %

N.A.

0.55

N.A.

0.62

0.62

0.28

100.00 %

Caso 1 99.34 %

8.5

100.00 %

8.5

100.00 % 0.57

N.A.

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

100.00 %

100.00 %

N.A.

7.61

7.61

7.52 100.00 %

100.00 %

0.14

N.A.

100.00 %

8.5100.00 %

100.00 %

Revisión

OK

OK

OK

0.61

0.61

1.29 8.5

100.00 %

N.A.

N.A.

8.5

100.00 %

8.5

8.4

8.5

0.22

0.22 0.61

OK

OK

OK

OK8.5

8.5

8.5

0.22

OK

OK

8.5

0.14

0.14

0.14

3.48

OK

100.00 %

OK

OK

9.28

7.52

SPz

7.52

Q2

Tn/m2

1.50

7.52

7.61

3.54

5.26

0.14

0.00

2.05

2.05

2.05

1.83

2.05

7.59

4.88

4.88

17.15

Q4

8.5

Excentr.x

Caso 1: Para tres esquinas cargadas

(Dist. x > L y Dist. y > B)

Caso 2: Para 2 esquinas cargadas

(Dist. x > L y Dist. y <= B)

Dist. x

Pmax

Dist. y

Dist. y

Brg. Ly

Linea de presión cero Brg. Lx

Linea de presión cero

Brg. Ly1

Dist. x

Pmax

Brg. Ly2


(Dist. x <= L y Dist. y > B)

Caso 4: Para 1 esquina cargada

(Dist. x <= L y Dist. y <= B)

P2=4.013 Tn/m2

Brg. Lx2

Dist. y

Dist. y

Dist. x

Pmax



Brg. Lx1

Dist. x

Brg. Lx Pmax

Brg. Ly



Huaro: LAS JUNTAS

22

REVISIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA ESTRUCTURA

F.S. gobernante x volteo = << Por lo tanto, es seguro por volteo

F.S. gobernante x desliz. = << Por lo tanto, es seguro por deslizamiento

Combinaciones de carga por el método de resistencia última. (NTE PERÚ - E060 - 2009)1) 1.4 DL 9) 0.9 DL + 1.25 Wx

2) 1.4 DL + 1.7 (LL + Lr) 10) 0.9 DL + 1.25 Wy

3) 1.4 DL + 1.7 (LL + S) 11) 0.9 DL - 1.25 Wx

4) 1.4 DL + 1.7 (LL + R) 12) 0.9 DL - 1.25 Wy

5) 1.25 (DL + [LL + Lr] + Wx) 13) 0.9 DL + 1.0 Ex

6) 1.25 (DL + [LL + Lr] + Wy) 14) 0.9 DL + 1.0 Ey

7) 1.25 (DL + [LL + Lr]) + Ex 15) 0.9 DL - 1.0 Ex

8) 1.25 (DL + [LL + Lr]) + Ey 16) 0.9 DL - 1.0 Ey

REVISIÓN DE LAS PRESIONES PARA EL CALCULO DEL REFUERZO:

Maximum Average Soil Pressure (Qav e) = Tn/m2

56.04 26.91 -8.23

4.76

-0.54

4.86

6.6 1.1 5.5

8.4

0.95.2

4.4

3.7

5.3

0.0

0.0

2.3

3.8

4.2

7.5

9.4

7.4

10.5

2.2

-0.6

-1.0

0.1

-0.3

-3.1

4.5

7.6

-8.23

-14.88

-21.53

13

14

15

28.25

29.80

31.34

13.3

0.3 3.2 7.5

2.6 7.5

0.3 3.2 7.5

0.1 3.4 7.9

1.7 4.1 11.6

0.5 3.0 7.1

2.2 3.5 11.6

3.0 2.5 9.6

13.3

2.9 3.7 13.3

2.4 3.3 11.2

5.8

0.0 2.5 6.7

2.9 3.7 13.3

2.9 3.7

4.6

4.6

4.6

4.6

10.4

10.4

10.2

9.2

9.7

Average Soil Pressure along edges, Qav e

Q1 & Q2 Q2 & Q3 Q3 & Q4 Q4 & Q1

4.2

12.6

12.6

12.6

16 29.80 10.17 -14.88 1.8 -2.7

6.8 8.9

12 29.80 4.81 -14.88 0.6 -1.5 6.4 8.6

11 29.79 4.81 -16.35 0.2 -1.9

6.0 8.2

10 29.80 4.81 -14.88 0.6 -1.5 6.4 8.6

9 29.81 4.81 -13.41 1.0 -1.1

5.0 14.3

8 48.51 15.61 -21.99 3.3 -3.6 8.1 15.0

7 46.96 20.91 -15.34 6.1 -3.2

6.6 15.8

6 48.51 20.97 -21.99 4.5 -4.8 7.0 16.2

5 48.52 20.96 -20.52 4.9 -4.4

7.3 19.2

4 56.04 26.91 -24.95 5.9 -6.0 7.3 19.2

3 56.04 26.91 -24.95 5.9 -6.0

5.1 8.4

2 56.04 26.91 -24.95 5.9 -6.0 7.3 19.2

1 4.73 7.48 -23.14 -4.0 -7.3

Q1 Q2 Q3 Q4

Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2COM B

Pz Mxx Myy

Tn Tn-m Tn-m

53.0

x

60.8

3661.5

18.2

60.8

40.6

60.8

60.8

40.6

N.A.

31.5

3661.5

3661.5

9.9

N.A.

3661.5

60.8

60.8

60.8

1.36 4.0 41.9

1.36 3.2 41.9

4.45 3.1 12.5

1.36 3.2 41.9

1.36 3.2 41.9

4.1 6.2

N.A. 13.6 N.A.

8.23

4.1 42.1

0.02 7.2 2173.1

1.25

3.2 41.9

0.02

3.2 41.9

1.36 3.2 41.9

1.36

55.42 13.89

4.1 N.A.

3.29 1.8 21.7

7.2 2173.1

7.2

y (Tn-m) x y

1.78 1.5>

N.A.

0.02

2173.1

1.36

43.91 57.12 11.11

43.91 57.12 13.92

43.91 57.12 13.92

42.84

43.92 57.13 13.91

43.91 57.12 13.92

43.92 57.13 13.91

43.92 57.13 13.91

43.43 51.37 10.69

43.43 N.A. 3.20

43.62 52.61 10.69

38.25 48.15 5.35

57.12 13.92

38.25

57.12 13.92

43.91 57.12 13.92

33.57

38.25 48.15 5.35

48.15 5.35

N.A.

N.A.

y (Tn-m) x (Tn-m)

3.65 1.5>

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

F.S.

Levantam.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

7.1

7.1

7.1

7.1

7.0

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

8.9

9.2

16.8

9.2

30.6

7.1

7.1

0.0

0.0

43.91 7.1

7.1

0.038.25 48.15 5.35

43.91

15

16

17

18

19

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

9

10

11

12

13

14

3

4

5

6

7

8

COM B

1

2

y

9.2

3.7

43.43

x (Tn-m)

N.A. 10.69

7.2 2173.1

0.02

Momento Resist. Momento Volcante F.S. por Volteo

59.68 71.63

1.89 3.2 30.2 40.6 0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1.89 3.2 30.2

1.89

0.0

3.2 30.2

20

F.S. por Desliz. SPz(uplift)

Tn

0.0

0.0

16.8

16.8

16.8

7.1



Huaro: LAS JUNTAS

23REVISIÓN POR CORTE:

CORTE POR FLEXIÓN (ACI 318-05 SEC.9.3.2.3, 15.5.2, 11.1.3.1, & 11.3)

cm.

CORTE POR PUNZONAMIENTO (ACI 318-05 SEC.15.5.2, 11.12.1.2, 11.12.6, & 13.5.3.2)

= Tn

Atrib. = m2.

1 Vu = Tn <

= Tn

40 para columnas interiores.

= 30 para columnas de borde.

= 20 para columnas de esquina. = Tn

perímetro de la sección crítica.

relación entre la longitud del lado mayor y la longitud del lado menor de la columna.

DISEÑO POR FLEXIÓN (ACI 318-05 SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5)

Maximum Average Soil Pressure (Qav e) = Tn/m2Ref. Longitudinal # 5 @ cm

Ref. Transversal # 5 @ cm

Consider 3.2-meter strip of Footing:

;

cm cm

cm cm

kg/cm2 kg/cm2

Tn-m Tn-m

LONGITUDINAL TRANSVERSAL

Vu 18.37 27.52

(Tn) (Tn)

ø

øVn

0.75 0.75

110.05 91.14

Vu/øVn 0.17 0.30

Check Vu < øVn [Satisfactorio] [Satisfactorio]

q u,max

Mu

(perpendicular a B)

51.71 51.71

265 320

1.33

d

b

(perpendicular a L)

7.4

358.39

51.7d =

98.20

508.43

270.48

[Satisfactorio]

REF. LONGITUDINAL REF. TRANSVERSAL

13.3 17.5

17.5

1.33

0.020643 0.020643

12.54 6.97

0.000470 0.000216

0.002089

r

rmin

rmax

0.002089

T

'53.0 cn fbdV

.tribuu AqV

dbf c 0

'2153.0

b

dbfb

dc

s

0

'

0

227.0 a

dbf c 0

'

b

sa

0b

d

'

10.85

MAX

f c u

f u ty

b r

rr

3

4,0018.0

d

TMAXMIN

13.3

y

c

u

c

f

fbd

Mf

'2

'

383.01185.0

r



Huaro: LAS JUNTAS

24

cm2 cm2

cm2 cm2

cm2 cm2

# 4 @ cm # 4 @ cm

cm cm

Verificación de la deformación cm cm

especifica neta por tracción (et)

Por lo tanto, la sección es controlada por la tracción, lo que significa que la hipótesis inicial es válida.

VERIFICACIÓN DEL DESARROLLO DEL REFUERZO (ACI 318-08 SEC.12.2.3)


= cm ; cm

RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO DEL CONCRETO DEL PEDESTAL (ACI 318-08 SEC.10.14.1)

= Tn

Br Pu

DISEÑO DE COLUMNA CORTA DE CONCRETO

Dimensiones: Recubrimientos: Superior : cm

Inferior : cm

Lpx = cm Lateral : cm

Lpy = cm

SUPERIOR #

CENTRAL #

INFERIOR #

5

835.38

[Satisfactorio]>

45

Bar ø

60

5

5

%

6

N°

3

3

46

6

Area (cm2)

28.50 1.06

19.05

19.05

Bar (mm)

19.05

11.45As req.sup

Ref.sup prov

2.00

30.00

13.82

Para el refuerzo superior, se pueden utilizar barras con el 40% del momento de flexión debido a una posible

reversión de momentos causada por las cargas sísmicas. Ó tambien se puede colocar el mismo refuerzo inferior,

lo cual es una buena practica constructiva.

17.5

Rev. Al 40% [Satisfactorio] [Satisfactorio]

17.5

2.00

2.35

a

As req 28.62 34.56

0.002187 0.002187

[Satisfactorio] [Satisfactorio]

As prov 29.97 36.19

rprov

rmin < rprov < rmax

30.00

c

et

2.35

0.063059 0.063059

et > 0.004 [Satisfactorio] [Satisfactorio]

cmd

d

Kcf

fMAXl b

b

trb

set

c

y

d 30,5.3 '

65.0bearing

212 AA

121

'85.0 AAAfB cr



Huaro: LAS JUNTAS

25DIAGRAMA DE INTERACCIÓN:

ESQUEMA DEL REFUERZO

#5 @17.5 cm (long.)

10#6

10#6

#5 @17.5 cm (transv.)

METRADO DE MATERIALES

1) Volumen de Concreto = m3

2) Peso del Concreto = kgs

= Tons13.15

Per One

5.48

13,150.80

3.20

2.650.

60

r s = 1.06%

Fuerza Máx: Pu(max) = 0.8[0.85f'cbh+(fy -f'c)SAs] =

Maximá Capacidad Calculada: 452.59 Tn

Mb = 53.63 Tn-m Mb = -53.62874 Tn-m

Pb = 153.75 Tn Pb = 153.7536 Tn

Cargas Factoradas Capacidad D/C Ratio

Pu Mu Mn

Tn Tn-m %

COMB.1 4.73 7.48 29.17 0.3

COMB.2 4.73 -23.14 -29.17 0.8

COMB.3 56.04 26.91 40.11 0.67

COMB.4 56.04 -24.95 -40.11 0.62

COMB.5 48.52 20.96 38.75 0.54

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-60.0 -40.0 -20.0 0.0 20.0 40.0 60.0

Pn

Mn

Diagrama de Interacción de ColumnasUnidades: Tn, Tn-m



Huaro: LAS JUNTAS

2.4.4 Diseño de Zapata - Lado B

ZAPATA Z-02

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

f'c = kg/cm2 Resistencia de compresión axial del concreto.

fy = kg/cm2 Esfuerzo de fluencia del acero.

g suelo = Tn/m3 Peso unitario del suelo.

g concreto = Tn/m3 Peso unitario del concreto.

Qadmisible = kg/cm2Capacidad de carga admisible del suelo a la profundidad "Df"

Pass.Coef, Kp = Coeficiente de presión pasiva del suelo.

Coef. Friction = Coeficiente de rozamiento del suelo.

Sobrecarga = Tn/m2 Sobrecarga adicional sobre el suelo.

DIMENSIONES / GEOMETRIA

Cimiento

L = m Largo del Cimiento (Eje Y) 1

B = m Ancho del Cimiento (Eje X) 1

T = m Espesor del cimiento

Df = m Profundidad de desplante

Recubrimiento = cm Recubrimiento del concreto en el fondo

Top = m Altura de pedestal sobre el nivel de desplante (Df)

deff = m Espesor de suelo sobre el cimiento

Pedestal 01





Pedestal 02





0.45

0.60

0.500

0.00

0.50

2.70

0.55

1.50

280

4200

1.29

2.40

0.00

0.45

0.90

1.50

3.20

7.50

0.60

2.29

0.50

0.60

-0.500

X

Y

PLANTA:

Mxx

Myy



Huaro: LAS JUNTAS

27

CARGAS APLICADAS

Cargas aplicadas a nivel del pedestal:

PEDESTAL 01


2 ) Carga viva (LL)








PEDESTAL 02


2 ) Carga viva (LL)








DISEÑO Y REVISIÓN DE LA ZAPATA

Service Load Combinations for STABILITY CHECK & SOIL BEARING CAPACITY CHECK1) 1 DL 11) 1 DL + 0.7 Ex

2) 1 DL + 1 LL 12) 1 DL + 0.7 Ey

3) 1 DL + 1 Lr 13) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wx + Lr)

4) 1 DL + 1 S 14) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wx + S)

5) 1 DL + 1 R 15) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wx + R)

6) 1 DL + 0.75 (LL + Lr) 16) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wy + Lr)

7) 1 DL + 0.75 (LL + S) 17) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wy + S)

8) 1 DL + 0.75 (LL + R) 18) 1 DL + 0.75 (LL + 0.6 Wy + R)

9) 1 DL + 0.6 Wx 19) 1 DL + 0.75 (LL + 0.7 Ex + S)

10) 1 DL + 0.6 Wy 20) 1 DL + 0.75 (LL + 0.7 Ey + S)

(Combinaciones obtenidas de Documento ASCE 7 -2010 Subtítulo 2.4.1)


(Service Loads)

Resultados Sap2000 Cargas sobre Fondo

Pz Fx Fy Mxx Myy Pz Mxx Myy

Tn Tn Tn Tn-m Tn-m Tn Tn-m Tn-m

3.38 -0.01 -1.32 2.64 -0.01 30.77 5.35 -15.41

6.56 0.42 -2.82 5.66 0.64 6.56 11.46 -1.77

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0.00

0.00 0.00

2.51 1.54

0.00 0.00 0.00 0.000.00 0.00

0.00 0.00 1.32 -2.64

1.54 1.64 0.00 0.05

0.00 0.00

0.28 0.23

0.05 5.11

-5.35 0.00

0.01 0.79

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.23 0.30

Fx

Tn

0.00

0.00

2.64

0.00 0.00

0.00

-1.54

0.00

30.77

5.70

0.00

0.01

0.00

Myy

Tn-m

0.01

0.77

0.00

0.00

Pz

Tn

0.00

0.00

-0.05

0.00

0.00

0.00

0.00

1.64

-2.64

0.00

Cargas sobre Fondo

Fy

Tn

-1.32

-2.83

0.00

Mxx

Tn-m

5.64

0.00

-1.54

0.00

0.01

0.01

0.50

0.00

0.42

0.00 0.00 0.00

0.00

0.32

Pz

Tn

Resultados Sap2000

0.00


(Service Loads)

3.38

5.70

0.00

0.01

0.00

Mxx

Tn-m

Myy

Tn-m

5.35

11.43

0.00

0.00

-15.36

-1.06

0.00

0.00

0.00

1.180.00

0.00

-0.05

-5.35

0.00

0.00

2.51

0.00

0.00

1.32

6.65

0.00

0.00 0.00 0.00

0.00

3.20

2.70

1.50

0.55

0.60

0.90

L

B

23

4 1

P-01

Extract Staad Results

Clear Data / Entry

DIMENSIONES:

P-02



Huaro: LAS JUNTAS

28PRESIÓN DE CARGA SOBRE EL SUELO

Formulas: (Corner Pressures)

Q1 = Pz / BL + 6 Mxx / BL2 + 6 Myy / LB2Q3 = Pz / BL - 6 Mxx / BL2 - 6 Myy / LB2

Q2 = Pz / BL - 6 Mxx / BL2 + 6 Myy / LB2Q4 = Pz / BL + 6 Mxx / BL2 - 6 Myy / LB2

Notas:

Área actual de la Base = m2 Peso cimiento, suelo y S/C = Tn

REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO

Máxima presión sobre el = kg/cm2 < (Qadmisible = 1.50 kg/cm2)

suelo Por lo tanto: El área del cimiento es suficiente

27.39

8.6

1.25

1.06

Área efectiva de la Base

Tipo %

100.00 %

70.84 %

7.72

1.78

8.12

8.12

6.33

8.27

7.05

7.05

-34.23

-0.06

100.00 %

7.42

-0.32-0.08

8.27

4.83

8.27

6.52

-35.04 7.55

8.27

5.31

4.76

8.12

1.06

1.06

0.95

2.62

0.00

3.22

0.91

0.91

1.06

0.91

0.00

0.50

0.56

COM B

1

2

3

N.A.

Caso 1

4

5

6

-34.77

9

10

11

7

-30.77

-34.77

16

17

18

19

-30.77

-30.77

20

12

13

14

15

-34.92

8

-35.04

-35.04

-35.04

-35.04

-35.04

-35.04

-35.04

-35.04

-35.04

-34.77

0.00

0.08

-0.06

-0.06

-0.06

-0.08

-0.08

0.00

-30.77

-0.40

-0.40

-0.41

-0.40

-0.06

-0.08

0.04

-0.06

0.27

-0.06

0.34

8.6

6.1

8.6

8.6

-0.08

-0.08

-0.08

0.02

-0.40

-0.31

-0.17

-0.31

-0.40

-0.31

-0.71

-0.17

-0.17

-0.17

-0.09

8.27

0.20

1.06

N.A.

N.A.

Caso 1

-0.40

-0.40

-0.40

0.63

0.52

0.34

0.69

0.49

1.46

0.34

0.34

0.63

0.63

Pn_máx

kg/cm2

Excentr.y

m m2m

Q1 Q3

Tn/m2Tn/m2Tn Tn/m2

-47.03

6.806.80

Caso 2

-0.40

14.19

5.31

5.314.51

4.51

0.00

5.31

8.27

2.62

2.62

Caso 1

Caso 1

1.46

0.63

Caso 1

2.62

8.6

8.6

Caso 1

Caso 1

100.00 %

N.A.

8.6100.00 %

99.86 %

Caso 1

0.56

N.A.

0.63

0.63

0.29

100.00 %

Caso 1 98.56 %

8.6

100.00 %

8.6

100.00 % 0.58

N.A.

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

OK

99.86 %

100.00 %

Caso 1

7.20

7.20

7.05 99.86 %

100.00 %

0.00

N.A.

99.86 %

8.6100.00 %

100.00 %

Revisión

OK

OK

OK

0.62

0.62

1.06 8.6

100.00 %

N.A.

N.A.

8.6

99.86 %

8.6

8.5

8.6

0.00

0.00 0.62

OK

OK

OK

OK8.6

8.6

8.6

0.00

OK

OK

8.6

0.00

0.00

0.00

3.22

OK

99.86 %

OK

OK

8.85

7.05

SPz

7.05

Q2

Tn/m2

1.25

7.05

7.20

3.29

4.83

0.00

0.00

1.82

1.82

1.82

1.56

1.82

7.13

4.51

4.51

16.49

Q4

8.6

Excentr.x

Caso 1: Para tres esquinas cargadas

(Dist. x > L y Dist. y > B)


(Dist. x > L y Dist. y <= B)

Dist. x

Pmax

Dist. y

Dist. y

Brg. Ly

Linea de presión cero Brg. Lx


Brg. Ly1

Dist. x

Pmax

Brg. Ly2


(Dist. x <= L y Dist. y > B)

Caso 4: Para 1 esquina cargada

(Dist. x <= L y Dist. y <= B)

P2=4.013 Tn/m2

Brg. Lx2

Dist. y

Dist. y

Dist. x

Pmax



Brg. Lx1

Dist. x

Brg. Lx Pmax

Brg. Ly



Huaro: LAS JUNTAS

29REVISIÓN DE LA ESTABILIDAD DE LA ESTRUCTURA

F.S. gobernante x volteo = << Por lo tanto, es seguro por volteo

F.S. gobernante x desliz. = << Por lo tanto, es seguro por deslizamiento

Combinaciones de carga por el método de resistencia última. (NTE PERÚ - E060 - 2009)1) 1.4 DL 9) 0.9 DL + 1.25 Wx

2) 1.4 DL + 1.7 (LL + Lr) 10) 0.9 DL + 1.25 Wy

3) 1.4 DL + 1.7 (LL + S) 11) 0.9 DL - 1.25 Wx

4) 1.4 DL + 1.7 (LL + R) 12) 0.9 DL - 1.25 Wy

5) 1.25 (DL + [LL + Lr] + Wx) 13) 0.9 DL + 1.0 Ex

6) 1.25 (DL + [LL + Lr] + Wy) 14) 0.9 DL + 1.0 Ey

7) 1.25 (DL + [LL + Lr]) + Ex 15) 0.9 DL - 1.0 Ex

8) 1.25 (DL + [LL + Lr]) + Ey 16) 0.9 DL - 1.0 Ey

REVISIÓN DE LAS PRESIONES PARA EL CALCULO DEL REFUERZO:

Maximum Average Soil Pressure (Qav e) = Tn/m2

52.76 26.91 -7.18

4.76

-0.54

4.86

5.9 1.2 4.9

7.6

0.94.6

4.1

3.3

4.9

0.0

0.0

2.0

3.4

3.8

6.8

8.6

6.6

9.7

2.2

-0.5

-0.8

0.1

-0.2

-2.9

3.8

6.9

-7.18

-13.83

-20.47

13

14

15

26.15

27.69

29.23

12.1

0.3 2.9 6.8

2.3 6.8

0.3 2.9 6.8

0.2 3.0 7.1

1.7 3.6 10.6

0.5 2.7 6.4

2.3 3.0 10.6

3.0 2.1 8.7

12.1

3.0 3.1 12.1

2.5 2.8 10.2

5.4

0.0 2.2 6.1

3.0 3.1 12.1

3.0 3.1

4.2

4.2

4.2

4.2

9.8

9.8

9.6

8.7

9.0

Average Soil Pressure along edges, Qav e

Q1 & Q2 Q2 & Q3 Q3 & Q4 Q4 & Q1

3.9

11.9

11.9

11.9

16 27.69 10.17 -13.82 1.9 -2.6

6.1 8.2

12 27.69 4.81 -13.83 0.7 -1.4 5.7 7.8

11 27.68 4.81 -15.30 0.3 -1.8

5.3 7.4

10 27.69 4.81 -13.83 0.7 -1.4 5.7 7.8

9 27.70 4.81 -12.35 1.1 -1.0

4.1 13.2

8 45.58 15.61 -20.53 3.4 -3.4 7.2 13.9

7 44.04 20.91 -13.88 6.1 -3.0

5.6 14.7

6 45.58 20.97 -20.53 4.5 -4.6 6.0 15.1

5 45.59 20.96 -19.06 4.9 -4.2

6.3 17.9

4 52.76 26.91 -23.31 6.0 -5.7 6.3 17.9

3 52.76 26.91 -23.31 6.0 -5.7

4.5 7.7

2 52.76 26.91 -23.31 6.0 -5.7 6.3 17.9

1 4.73 7.48 -21.51 -3.4 -6.6

Q1 Q2 Q3 Q4

Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2COM B

Pz Mxx Myy

Tn Tn-m Tn-m

48.7

x

55.7

3324.3

16.7

55.7

37.2

55.7

55.7

37.2

N.A.

29.4

3324.3

3324.3

9.1

N.A.

3324.3

55.7

55.7

55.7

1.36 3.7 39.1

1.36 3.0 39.1

4.45 2.9 11.6

1.36 3.0 39.1

1.36 3.0 39.1

3.8 5.8

N.A. 12.9 N.A.

8.23

3.9 39.1

0.02 6.7 2000.3

1.25

3.0 39.1

0.02

3.0 39.1

1.36 3.0 39.1

1.36

51.59 13.89

3.8 N.A.

3.29 1.7 20.6

6.7 2000.3

6.7

y (Tn-m) x y

1.72 1.5>

N.A.

0.02

2000.3

1.36

41.47 53.29 11.11

41.47 53.29 13.92

41.47 53.29 13.92

40.38

41.48 53.30 13.91

41.47 53.29 13.92

41.48 53.30 13.91

41.48 53.30 13.91

41.11 47.64 10.69

41.11 N.A. 3.20

41.30 48.89 10.69

35.70 44.32 5.35

53.29 13.92

35.70

53.29 13.92

41.47 53.29 13.92

33.57

35.70 44.32 5.35

44.32 5.35

N.A.

N.A.

y (Tn-m) x (Tn-m)

3.39 1.5>

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

F.S.

Levantam.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

6.4

6.4

6.4

6.4

6.3

N.A.

N.A.

N.A.

N.A.

8.1

8.4

15.2

8.3

27.9

6.4

6.4

0.0

0.0

41.47 6.4

6.4

0.035.70 44.32 5.35

41.47

15

16

17

18

19

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

9

10

11

12

13

14

3

4

5

6

7

8

COM B

1

2

y

8.3

3.4

41.11

x (Tn-m)

N.A. 10.69

6.7 2000.3

0.02

Momento Resist. Momento Volcante F.S. por Volteo

57.66 67.91

1.89 3.0 28.2 37.2 0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1.89 3.0 28.2

1.89

0.0

3.0 28.2

20

F.S. por Desliz. SPz(uplift)

Tn

0.0

0.0

15.2

15.2

15.2

6.4



Huaro: LAS JUNTAS

30

REVISIÓN POR CORTE:

CORTE POR FLEXIÓN (ACI 318-05 SEC.9.3.2.3, 15.5.2, 11.1.3.1, & 11.3)

cm.

CORTE POR PUNZONAMIENTO (ACI 318-05 SEC.15.5.2, 11.12.1.2, 11.12.6, & 13.5.3.2)

= Tn

Atrib. = m2.

1 Vu = Tn <

= Tn

40 para columnas interiores.

= 30 para columnas de borde.

= 20 para columnas de esquina. = Tn

perímetro de la sección crítica.

relación entre la longitud del lado mayor y la longitud del lado menor de la columna.

DISEÑO POR FLEXIÓN (ACI 318-05 SEC.15.4.2, 10.2, 10.3.5, 10.5.4, 7.12.2, 12.2, & 12.5)

Maximum Average Soil Pressure (Qav e) = Tn/m2Ref. Longitudinal # 5 @ cm

Ref. Transversal # 5 @ cm

Consider 3.2-meter strip of Footing:

;

cm cm

cm cm

kg/cm2 kg/cm2

Tn-m Tn-m


Vu 17.72 25.57

(Tn) (Tn)

ø

øVn

0.75 0.75

110.05 92.86

Vu/øVn 0.16 0.28

Check Vu < øVn [Satisfactorio] [Satisfactorio]

q u,max

Mu

(perpendicular a B)

51.71 51.71

270 320

1.21

d

b

(perpendicular a L)

7.6

358.39

51.7d =

91.49

508.43

270.48

[Satisfactorio]

REF. LONGITUDINAL REF. TRANSVERSAL

12.1 17.5

17.5

1.21

0.020643 0.020643

11.44 6.67

0.000420 0.000206

0.002089

r

rmin

rmax

0.002089

T

'53.0 cn fbdV

.tribuu AqV

dbf c 0

'2153.0

b

dbfb

dc

s

0

'

0

227.0 a

dbf c 0

'

b

sa

0b

d

'

10.85

MAX

f c u

f u ty

b r

rr

3

4,0018.0

d

TMAXMIN

12.1

y

c

u

c

f

fbd

Mf

'2

'

383.01185.0

r



Huaro: LAS JUNTAS

31

cm2 cm2

cm2 cm2

cm2 cm2

# 4 @ cm # 4 @ cm

cm cm

Verificación de la deformación cm cm

especifica neta por tracción (et)

Por lo tanto, la sección es controlada por la tracción, lo que significa que la hipótesis inicial es válida.

VERIFICACIÓN DEL DESARROLLO DEL REFUERZO (ACI 318-08 SEC.12.2.3)


= cm ; cm

RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO DEL CONCRETO DEL PEDESTAL (ACI 318-08 SEC.10.14.1)

= Tn

Br Pu

DISEÑO DE COLUMNA CORTA DE CONCRETO

Dimensiones: Recubrimientos: Superior : cm

Inferior : cm

Lpx = cm Lateral : cm

Lpy = cm

SUPERIOR #

CENTRAL #

INFERIOR #

5

835.38

[Satisfactorio]>

45

Bar ø

60

5

5

%

6

N°

3

3

46

6

Area (cm2)

28.50 1.06

19.05

19.05

Bar (mm)

19.05

11.66As req.sup

Ref.sup prov

2.00

30.00

13.82

Para el refuerzo superior, se pueden utilizar barras con el 40% del momento de flexión debido a una posible

reversión de momentos causada por las cargas sísmicas. Ó tambien se puede colocar el mismo refuerzo inferior,

lo cual es una buena practica constructiva.

17.5

Rev. Al 40% [Satisfactorio] [Satisfactorio]

17.5

2.00

2.35

a

As req 29.16 34.56

0.002187 0.002187

[Satisfactorio] [Satisfactorio]

As prov 30.54 36.19

rprov

rmin < rprov < rmax

30.00

c

et

2.35

0.063059 0.063059

et > 0.004 [Satisfactorio] [Satisfactorio]

cmd

d

Kcf

fMAXl b

b

trb

set

c

y

d 30,5.3 '

65.0bearing

212 AA

121

'85.0 AAAfB cr



Huaro: LAS JUNTAS

32DIAGRAMA DE INTERACCIÓN:

ESQUEMA DEL REFUERZO

#5 @17.5 cm (long.)

10#6

10#6

#5 @17.5 cm (transv.)

METRADO DE MATERIALES

1) Volumen de Concreto = m3

2) Peso del Concreto = kgs

= Tons13.38

Per One

5.58

13,381.20

3.20

2.700.

60r s = 1.06%

Fuerza Máx: Pu(max) = 0.8[0.85f'cbh+(fy -f'c)SAs] =

Maximá Capacidad Calculada: 452.59 Tn

Mb = 53.63 Tn-m Mb = -53.62874 Tn-m

Pb = 153.75 Tn Pb = 153.7536 Tn

Cargas Factoradas Capacidad D/C Ratio

Pu Mu Mn

Tn Tn-m %

COMB.1 4.73 7.48 29.17 0.3

COMB.2 4.73 -21.51 -29.17 0.7

COMB.3 52.76 26.91 39.52 0.68

COMB.4 52.76 -23.31 -39.52 0.59

COMB.5 45.59 20.96 38.22 0.55

-200

-100

0

100

200

300

400

500

-60.0 -40.0 -20.0 0.0 20.0 40.0 60.0

Pn

Mn

Diagrama de Interacción de ColumnasUnidades: Tn, Tn-m



Huaro: LAS JUNTAS

2.5. Otras estructuras

2.5.1 Revisión de las dimensiones del Anclaje de Tensión

Esquema:

Del AISC Manual, Tabla 2-5, las propiedades del material son las siguientes:

Placa: Propiedades Geométricas:

Fy = 36 ksi w = 2.46 in. <> 62.5 mm

Fu = 58 ksi b = 1.73 in. <> 44 mm

□ CARGAS: DL: 4.26 Tn. t = 1 in. <> 25.4 mm

LL: 8.28 Tn. R= 5.708 in. <> 145 mm

d = 2.17 in. <> 55 mm

dh = 2.2 in. <> 55.8 mm

dhead = 5.66 in. <> 144 mm

□ REQUERIMIENTOS DIMENSIONALES:

Requerimientos dimensionales usando AISC Specification D6.1 y D6.2

1.

1 in. OK

2.

2.46 in. 8.00 in. OK

3.

2.17 in. 2.15 in. OK

4.

2.2 in. 2.20 in. OK

5.

5.708 in. 5.66 in. OK

ASTM A36

2.46 in.

1.73 in.

1 in.

2.2 in.

5.66 in.

2.17 in.

5.708 in.

.2/1 int

.2/1 in

tw 8

w

≤ +132 𝑛

R dhead



Huaro: LAS JUNTAS

2.5.2 Diseño de escalera apoyada de concreto armado - Lado A y B

6.

1.64 in. 1.85 in. OK

□ ESTADOS LÍMITES: (AISC 360-2010 "Specification for Structural Steel Buildings")

Del Capitulo 2 del ASCE/SEI 7, la resistencia a tensión requerida es:

LRFD ASD

Pu = 1.2(4.26 Tn) + 1.6(8.28 Tn) Pa = 4.26 Tn. + 8.28 Tn.

= 18.36 Tn. = 12.5 Tn.

FLUENCIA EN TRACCIÓN (Spec.Eq. D2-1) LRFD ASD

= 2.46 in2.

79.7 kips. 53 kips.

88.56 kips. (36.15 Tn). (24.05 Tn).

LRFD 36.15 Tn. 18.36 Tn. OK

ASD 24.05 Tn. 12.54 Tn. OK

La resistencia admisible del anclaje de tensión es governada por el estado límite

de fluencia en tracción.

23 𝑤 ≤ 3

4 𝑤

≤

twAg

gyn AFP

nP

67.1 t

t

nP

9.0t

nt P

Esquema:

f'c = 280 kg/cm2

fy = 4200 kg/cm2

tm S/C = 0.5 Tn/m2

Paso = 27 cm

Contrapaso = 18 cm

espesor t = 12 cm

1.10

SEC A - A

A

A

α



Huaro: LAS JUNTAS

35



Huaro: LAS JUNTAS

36



Huaro: LAS JUNTAS

37



Huaro: LAS JUNTAS

2.5.3 Diseño de losa apoyada de concreto armado

1. DATOS DE INGRESO & RESUMEN DE DISEÑO

1.1 PROPIEDADES DEL SUELO

PRESIÓN DE SUELO ADMISIBLE qallow = 1.5 kg/cm2.

ASENTAMIENTO ESPERADO BY GEOTECHNICAL ENR d = 0.4 cm.

1.2 DATOS DE ESTRUCTURACIÓN Y PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

LONGITUD DE LA LOSA L = 4.20 m.

ANCHO DE LA LOSA B = 1.75 m.

ESPESOR DE LA LOSA t = 150 mm.

PERIMETER LOADING (Barandas) P = 75 kg/m.

MAX BEARING LOADING ON THE SLAB Pb = 0 kg/m.

CARGA MUERTA ADICIONAL DL = 100 kg/m2.

CARGA VIVA LL = 500 kg/m2.

AVERAGE STIFFENING BEAM SPACING, L DIRECTION SL = 3.20 m.

AVERAGE STIFFENING BEAM SPACING, B DIRECTION SB = 1.35 m.

STIFFENING BEAM DEPTH h = 30 cm.

STIFFENING BEAM WIDTH b = 10 cm.

CONCRETE STRENGTH f'c = 280 kg/cm2.

REINFORCEMENT IN THE BOTTOM OF STIFFENING BEAM 2 # 3

SLAB REINFORCEMENT # 3 @ 200 mm. o.c., w ith

Design of Conventional Slabs on Compressible Soil Grade Based on ACI 360

2. DETERMINAR PROPIEDADES DE LA SECCIÓN

DIRECCIÓN L

n = 3 I = 10312 in4

As = 2.4 in2yb = 9.04 in

Es / Ec = 16.12 St = 3720 in3

CGS = 21.75 in Sb = 1141 in3

A = 516 in2

DIRECCIÓN B

n = 3 I = 8557 in4

As = 1.1 in2yb = 8.69 in

Es / Ec = 16.12 St = 2741 in3

CGS = 22.25 in Sb = 985 in3

A = 1064 in2



Huaro: LAS JUNTAS

39

4. REVISIÓN DE LOS ESFUERZOS DE FLEXIÓN DEL CONCRETO

4.1 ALLOWABLE CONCRETE STRESSES

FLEXURAL TENSILE STRESS f t,allow = - 6 (fc')0.5 = -0.379 ksi (-26.62 kg/cm2)

FLEXURAL COMPRESSIVE STRESS fc,allow = - 0.45 fc' = 1.792 ksi (126.00 kg/cm2)

4.2 TOP STRESS, FOR CENTER LIFT MOMENT, AT L DIRECTION

f = ML / St = 0.012 ksi (0.86 kg/cm2)

> f t,allow [Satisfactory]

< fc,allow [Satisfactory]

4.3 BOTTOM STRESS, FOR CENTER LIFT MOMENT, AT L DIRECTION

f = - ML / Sb = -0.040 ksi (-2.81 kg/cm2)



Then f

Then f

TOP STRESS, FOR CENTER LIFT MOMENT, AT B DIRECTION

f = MB / St = 0.043 ksi (3.06 kg/cm2)



BOTTOM STRESS, FOR CENTER LIFT MOMENT, AT B DIRECTION

f = - MB / Sb = -0.121 ksi (-8.51 kg/cm2)



Then f

Then f

5. REVISIÓN DE LAS DEFLEXIONES DIFERENCIALES

5.1 RELATIVE STIFFNESS LENGTH AT L DIRECTION

b = (Ec I DnsL / Es d )1/4 / 12 = 3.652 ft

Where Ec = (0.5) 57000 (fc')0.5 = 1798559 psi

Es = 1000 psi, soil

I = 10312 in4

5.2 ALLOWABLE DIFFERENTIAL DEFLECTION AT L DIRECTION

Dallow = 12 MIN(L, 6b) / CD = 0.69 in (17.50 mm)

Where CD = 240

5.3 DIFFERENTIAL DEFLECTION WITHOUT PRESTRESSING

Dcs = d en0{1.78 - 0.103 h -1.65E-03 P + 3.95E-07 P P) = 0.25 in (6.47 mm)

< Dallow

[Satisfactory]



Huaro: LAS JUNTAS

40RELATIVE STIFFNESS LENGTH AT B DIRECTION

b = (Ec I DnsB / Es d )1/4 / 12 = 3.130 ft

Where Ec = (0.5) 57000 (fc')0.5 = 1798559 psi

Es = 1000 psi, soil

I = 8557 in4

ALLOWABLE DIFFERENTIAL DEFLECTION AT B DIRECTION

Dallow = 12 MIN(B, 6b) / CD = 0.29 in (7.29 mm)

Where CD = 240

DIFFERENTIAL DEFLECTION WITHOUT PRESTRESSING

Dcs = d en0{1.78 - 0.103 h -1.65E-03 P + 3.95E-07 P P) = 0.25 in (6.47 mm)

< Dallow

[Satisfactory]

6. REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DE CORTE

6.1 APPLIED SERVICE LOAD SHEAR AT L DIRECTION

VcsL = (d / DnsL)0.30 VnsL = 0.106 kips/ft

Where VnsL = h0.90 (PSB)0.30 / 550 L0.10 = 0.065 kips/ft

6.2 ALLOWABLE CONCRETE SHEAR STRESS, AT L DIRECTION

vc = 2 (fc')0.5 = 0.126 ksi (8.87 kg/cm2)

6.3 SHEAR STRESS OF RIBBED FOUNDATION, AT L DIRECTION

v = V B / (n h b) = 0.004 ksi (0.31 kg/cm2)

< vc

[Satisfactory]APPLIED SERVICE LOAD SHEAR AT B DIRECTION

VcsS = VcsL (116-h) / 94 = 0.118 kips/ft

ALLOWABLE CONCRETE SHEAR STRESS, AT B DIRECTION

vc = 2 (fc')0.5 = 0.126 ksi (8.87 kg/cm2)

SHEAR STRESS OF RIBBED FOUNDATION, AT B DIRECTION

v = V L / (n h b) = 0.012 ksi (0.82 kg/cm2)

< vc

[Satisfactory]



Huaro: LAS JUNTAS

41

2.5.4 Diseño de la baranda metálica

Handrail Design Based on AISC 360-05 & ACI 318-05

DATOS DE INGRESO & RESUMEN DE DISEÑO

SECCIÓN DE BARANDA = > PIPE-2 = > A Z S t D

ESFUERZO DE FLUENCIA DE LA BARANDA F y = 35 ksi 1.07 0.73 0.56 0.15 2.38

SECCIÓN DEL POSTE VERTICAL = > PIPE-2 = > A Z S t D

ESFUERZO DE FLUENCIA DEL POSTE F y = 35 ksi 1.07 0.73 0.56 0.15 2.38

ESPACIAMIENTO DE LOS POSTES L = 2.6 m

ALTURA DE LA BARANDA H = 0.9 m

PROFUNDIDAD DE EMBEBIDO DEL POSTE D = 13 cm

DISTANCIA AL BORDE DE LOSA c = 2.5 cm

RESISTENCIA DEL CONCRETO f c' = 4 ksi

CARGA HORIZONTAL PERPENDICULAR w = 80 kg/m

(UBC Tab.16-B, IBC 1607.7.1)

THE BRACE DESIGN IS ADEQUATE.

ANÁLISIS

REVISIÓN DE CAPACIDAD DE BARANDA (AISC 360-05 F7, G5 or F8, G6)

489.0 ft-lbs (0.07 Tn-m) 229.291 lbs (0.10 Tn)

10.46 ksi < (4/3) (M n / b ) / S = (4/3) (F y Z / 1.67) / S = 36.41 ksi [Satisfactory]

(735.36 kg/cm2) (2,560.02 kg/cm2)

(where 4/3 from IBC 1607.7.1.3, Typical.)

0.43 ksi < (4/3) (0.6 F y C v / v) = (4/3) (0.6 F y 1.0 / 1.67) = 16.77 ksi [Satisfactory]

(30.13 kg/cm2) (1,178.80 kg/cm2)

REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DEL POSTE (AISC 360-05 F7, G5 or F8, G6)

1354.1 ft-lbs (0.19 Tn-m) 458.581 lbs (0.21 Tn)

28.96 ksi < (4/3) (M n / b ) / S = (4/3) (F y Z / 1.67) / S = 36.41 ksi [Satisfactory]

(2,036.39 kg/cm2) (2,560.02 kg/cm2)

0.86 ksi < (4/3) (0.6 F y C v / v) = (4/3) (0.6 F y 1.0 / 1.67) = 16.77 ksi [Satisfactory]

(60.26 kg/cm2) (1,178.80 kg/cm2)

CHECK CONCRETE BREAKOUT STRENGTH AT BALUSTER SLEEVE (ACI 318-05 Appendix D)

= 0.757 kips > Vu [Satisfactory]

(0.34 Tn)

where : = 0.75

c,V term is 1.0 for location where concrete cracking is likely to occur.

A V /A Vo and cd,V terms are 1.0 for single shear sleeve not influenced by more than one free edge.

l is load bearing length of the anchor for shear, not to exceed 8d.

V u = 1.4 V = 0.642 kips (0.29 Tn)

CHECK CONCRETE PRYOUT STRENGTH AT BALUSTER SLEEVE (ACI 318-05 Appendix D)

= 10.982 kips > Vu [Satisfactory]

(4.98 Tn)

where : c,N term is 1.0 for location where concrete cracking is likely to occur.

k cp = 2.0 for D > 2.5 in.

A n = 3 D (1.5D + c) = 132.99 in2

PIPE-2

PIPE-2

2

8

wLM

2

wLV

b

Mf

S

v

Vf

A

M wLH V wL

0.2

' 1.5

, , , ,7V V

cb bcd V c V cd V c V c

Vo Vo

lA Ad fV V c

dA A

' 1.5

, , ,2

0.30.7 24

9 1.5

N Ncp cp b cped N c N c N c

No

cA AfV k N k D

DA D

b

Mf

S

v

Vf

A



Huaro: LAS JUNTAS

2.5.4 Diseño del Muro de Gavión

DATOS DE INGRESO & RESUMEN DE DISEÑO

β = 33.69 °

Φ = 33.69 °

fr = 20 %

δ = 26.952 °

ω = 0 °

α = 90 °

ANG. FRICCIÓN EN LA BASE ø = 19.7 °

COHESIÓN EN LA BASE c = 7.1 tn/m2

PESO DE SOBRECARGA w s = 0.5 tn/m2

DENSIDAD DEL SUELO gb = 1.67 tn/m3

ALTURA DE EMPOTRAMIENTO d = 0.15 m

COEF. PRESIÓN ACTIVA Ka = 0.832

RANKINE

COEF. PRESIÓN PASIVA Kp = 0.692

RANKINE

FRICCIÓN EN LA BASE m = 0.36

Qa = 25 tn/m2

ALTURA ACTUAL DEL MURO H = 3 m

FILA #Ancho

(m)

Altura

(m)

Dist.

Talón

(m)

Área

(m 2)

X

(m)

Mx

(Tn-m)

Y

(m)

My

(Tn-m)

GAVION 6 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00

5 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00

DENSIDAD DE LA ROCA DE RELLENO 4 0.0 0.0 0.00 0.0 0.00 0.00 0.00 0.00

gr = 2.2 tn/m33 1.0 1.0 1.00 1.0 1.50 1.50 2.50 2.50

PORCENTAJE DE VACIOS 2 1.5 1.0 0.50 1.5 1.25 1.88 1.50 2.25

V = 30 % 1 2.0 1.0 0.0 2.0 1.00 2.00 0.50 1.00

DENSIDAD DEL GAVION h = 3.0 m. 4.5 1.19 5.38 1.28 5.75

γg = 1.54 tn/m3[γr(100-v)/100]

ANCHO DE LA BASE

B = 2.0 m

PARTE POSTERIOR

EMPUJE ACTIVO DEL SUELO = 6.25 Tn/m

HORIZONTAL = 5.57 Tn/m

VERTICAL = 2.83 Tn/m

EMPUJE ACTIVO DE SOBRECARGA = 1.50 Tn/m

HORIZONTAL = 1.34 Tn/m

VERTICAL = 0.68 Tn/m

PRESIÓN DE SUELO ADMISIBLE

ÁNGULO DEL TALUD SOBRE EL

GAVION

ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA

DEL SUELO LAT.

REDUCCIÓN DE FRICCIÓN POR

GEOTEXTIL

ÁNGULO DE FRICCIÓN DEL

MURO

ÁNGULO DE INCLINACIÓN CON

EL PLANO VERTICAL

ÁNGULO DE INCLINACIÓN CON

LA HORIZONTAL

-1

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

-3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7

Y

X

GAVION RETAINING WALL

𝑎 =1

2𝐾𝑎 2

Es/c=

𝐾𝑎 𝑠

Phs= 𝑎 −

Pvs= 𝑎 −

Phq= 𝑠/𝑐

−

Pvq= 𝑠/𝑐

−



Huaro: LAS JUNTAS

43PARTE FRONTAL

ÁNGULO DE INCLINACIÓN CON LA VERTICAL ωp = 0.00

ÁNGULO DE LA CARA FRONTAL CON LA HORIZONTAL αp = 90-ωp = 90

TALUD DE RELLENO βp = 0.00

ÁNGULO DE FRICCIÓN DEL MURO δp = 0.00

ALTURA DE EMPOTRAMIENTO d = 0.15

EMPUJE PASIVO DEL SUELO

= 0.01

ANÁLISIS

CARGAS DE SERVICIO

Phs = 0.5 Ka gb H^2 cos (δ-ω) = 5.57 tn

Phq = (senoα/seno(α+β)) Ka ws H cos (δ-ω) = 1.34 tn

Hp = 0.5 Kp gb d^2 = 0.01 tn

Pvs = 0.5 Ka gb H^2 seno (δ-ω) = 2.83 tn

Pvq = (senoα/seno(α+β)) Ka ws H seno (δ-ω) = 0.68 tn

Wg = ∑A γg = 6.93 tn

MOMENTO DE VOLCAMIENTO

H gH y H y

Phs 5.57 8.9 1.00 5.57372

Phq 1.34 2.1 1.50 2.00562

S 6.91 11.1 7.58

MOMENTO RESISTENTE

W x W x gW x

Wg 6.93 1.19 8.28 9.93

Pvs 2.83 2.00 5.67 9.07 FACTOR DE SEGURIDAD POR VOLTEO

Pvq 0.68 2.00 1.36 2.18

Hp 0.01 0.05 0.00 0.00 2.02 > 1.5

S 10.46 15.31 21.18 [Satisfactorio]

REVISIÓN POR DESLIZAMIENTO EN LA BASE

1.5(EaCosδ + Es/cCosδ - WgSinω) < (WgCosω + EaSinδ + Es/cSinδ - EpSinω) TanΦ + EpCosω + cB

10.37 tn 17.95 tn

FS: 2.60 [Satisfactorio]

REVISIÓN DE LA CAPACIDAD DE CARGA DEL SUELO (ACI 318-05 SEC.15.2.2)

L = m, L/6= 0.33 m = 0.26 m

= 9.32 tn/m2 < Q a [Satisfactorio]

4.53

1.09

8.32

13.96

2.00

gH y

8.92

3.21

12.13

0.02

gW

2

L Wx Hye

W

SS

S

61

,6

2,

3 (0.5 ) 6

MAX

eW

LLfor e

q BL

W Lfor e

B L e

S

S

Hy

WxFS

= =1

2𝐾 2



Huaro: LAS JUNTAS

3. Conclusiones

4. Bibliografía

- Stream-Gaging Cableways USGS, By Russell Wagner.

- Cableways, tramways and suspension bridges, Department of the army

Technical Manual TM 5-270 US Army.

// Fin de Documento

Los diseños son conformes de acuerdo a los reglamentos en 1.3


mec u2_caja18-1 las juntas rev.c

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