memoria calculo estructural curacaopucallpa2010 parte1 contenido
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Completa memoria de calculoTRANSCRIPT
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MEMORIA DE CALCULO ESTRUCTURAL
PROYECTO: AMPLIACION LA CURACAO PUCALLPA
DEPARTAMENTO: UCAYALI PROVINCIA: CORONEL PORTILLO DISTRITO: PUCALLPA
PROPIETARIO: TOTAL ARTEFACTOS S.A.
CONSULTOR: ING. .. C.I.P. ..
JULIO - 2010
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Parte I - pg. 2 / 73
CONTENIDO
PARTE IPARTE IPARTE IPARTE I:::: pg. I. GENERALIDADES .- 3 1.1 ESTRUCTURACION 1.2 NORMAS EMPLEADAS 1.3 ESPECIFICACIONES MATERIALES EMPLEADOS 1.4 CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES DE CIMENTACION 1.5 REFERENCIAS
1.5.1 ARQUITECTURA Y CONFIGURACION GEOMETRICA
II. ESTADOS DE CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS .- 8 2.1 ESTADOS DE CARGAS 2.2 COMBINACIONES DE CARGAS 2.3 ALTERNANCIAS DE CARGAS
DIAFRAGMA 1 NIVEL (PLANTA Y 3D)
III. ANALISIS SISMICOS .- 3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS 14
3.1.1 FUERZAS SISMICAS VERTICALES 3.2 ANALISIS DINAMICO 14
3.2.1 ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES 3.2.2 PERIODOS Y MASA PARTICIPANTE
3.3 ANALISIS ESTATICO 16 3.3.1 PESO DE LA ESTRUCTURA (P)
CARGA MUERTA CARGA VIVA
3.3.2 FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA (C) y PERIODO FUNDAMENTAL (T) 3.3.3 FUERZA CORTANTE EN LA BASE (V) 3.3.4 DISTRIBUCIN DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACIN
3.4 FUERZA CORTANTE PARA EL DISEO DE COMPONENTES ESTRUCTURALES 19
IV. CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES .- 20 DESPLAZAMIENTOS DE CENTROS DE MASA DE DIAFRAGMAS (POR NIVELES) DESPLAZAMIENTOS MAXIMOS DE EXTREMOS DE DIAFRAGMAS (POR NIVELES)
V. DISEO DE COMPONENTES DE CONCRETO ARMADO Y ACERO .- 5.1 DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS DE CA 24
5.1.1 REFORZAMIENTO DE COLUMNAS DE ALBAILERA HUECA EXISTENTES 5.1.2 REFORZAMIENTO DE COLUMNAS DE Y VIGAS DE CONCRETO EXISTENTES
5.2 DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS DE ACERO 29 5.3 DISEO DE LOSAS DE CA CON PLACAS COLABORANTES 35 5.4 DISEO DE ZAPATAS
5.4.1 DISEO DE ZAPATAS CONCENTRICAS 36 5.4.2 DISEO DE ZAPATAS EXCENTRICAS 50 5.4.3 DISEO DE ZAPATAS DE ESQUINA 68
PARTE IPARTE IPARTE IPARTE IIIII:::: VI. ANALISIS Y DISEO DE COMPONENTES DE TECHO METALICO .-
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Parte I - pg. 3 / 73
I. GENERALIDADES .- La presente Memoria corresponde al anlisis ssmico y calculo estructural del proyecto AMPLIACION LA CURACAO - PUCALLPA, de Propietario TOTAL ARTEFACTOS S.A.; edificacin existente conformada por 1 nivel proyectada para ampliarse a 2 niveles mas techo metlico con coberturas en el 2 nivel; con ubicacin en .; distrito de Pucallpa, provincia de Coronel Portillo, departamento de Ucayali.
1.1 ESTRUCTURACION La altura proyectada de los sectores es 4.20m en el 1piso; y 2.65m en el 2piso, con un nivel de techo de +9.92m sobre la va publica.
El sistema estructural existente consta de Muros de albailera no confinada con columnas de unidades de albailera hueca (pilastres) y vigas de CA que con las columnas conforman 3 prticos principales en sentido perpendicular a la fachada. La cimentacin existente est conformada bsicamente por cimientos corridos. Se tiene diversas secciones de columnas: rectangulares de 0.45x0.45m, 0.25x0.80m, 0.50x0.15m, 0.45x0.60m y 0.45x0.70; mientras que las vigas son VP de 25x50cm, 25x55cm y 30x50cm. El sistema estructural planteado consiste en incorporacin de Columnas y Vigas Metlicas para conformar nuevos prticos en ambos sentidos que contribuyan al aumento de la rigidez lateral del sistema. Se tiene diversas secciones de columnas: metlicas HSS 12"x 8"x 3/16", 14"x 10"x 1/4", 12"x 12"x 1/4", 20"x 6"x 3/16", y 5 1/2"x 5 1/2"x 3/16"; mientras que las vigas son Perfiles W 4x13 lb/pie, 12x26 lb/pie, y 12x30 lb/pie. El diafragma rgido lo conforma una Losa con Placa Colaborante tipo AD-600 GAGE 22 en un sentido, de peralte 14cm y 16cm en el 1 nivel, segn se indica en los planos. Adems se ha contemplado una Viga de CA cerca a la abertura en el diafragma.
1.2 NORMAS EMPLEADAS Se sigue las disposiciones de los Reglamentos y Normas Nacionales e Internacionales descritos a continuacin.
-Reglamento Nacional de Edificaciones (Per) Normas Tcnicas de Edificacin (N.T.E.): -NTE E.020 CARGAS -NTE E.060 CONCRETO ARMADO -NTE E.030 DISEO SISMORRESISTENTE -NTE E.070 ALBAILERIA -NTE E.050 SUELOS Y CIMENTACIONES -NTE E.090 ESTRUCTURAS METALICAS
- A.C.I. 318 2008 (American Concrete Institute) - Building Code Requirements for Structural Concrete - UBC 1997 Uniform Building Code -AISC-LRFD 99
Se entiende que todos los Reglamentos y Normas estn en vigencia y/o son de la ltima edicin. 1.3 ESPECIFICACIONES MATERIALES EMPLEADOS
CONCRETO: -Resistencia (fc): 210 Kg/cm2 (todo) -Modulo de Elasticidad (E) : 217,000 Kg/cm2 (fc = 210 Kg/cm2) -Modulo de Poisson (u) : 0.20 -Peso Especfico (C) : 2300 Kg/m3 (concreto simple); 2400 Kg/m3 (concreto armado)
ACERO CORRUGADO (ASTM A-615): -Resistencia a la fluencia (fy) : 4,200 Kg/cm2 (G 60): E: 2100,000 Kg/cm2
ALBAILERIA HUECA: -Resistencia (fm): 30 Kg/cm2 -Modulo de Elasticidad (E) : 15,000 Kg/cm2 (E = 500*fm) -Modulo de Poisson (u) : 0.10 -Peso Especfico (C) : 1350 Kg/m3
ACERO ESTRUCTURAL (ASTM A-36): -Resistencia a la fluencia (fy) : 2,520 Kg/cm2 (G 36): E: 2000,000 Kg/cm2
RECUBRIMIENTOS MNIMOS (R): -Cimientos, zapatas, 7.50 cm -Columnas, Vigas 4.00 cm -Losas macizas, Escaleras 2.50 cm
1.4 CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y CONSIDERACIONES D E CIMENTACION Segn especificaciones del Estudio de Mecnica de Suelos con fines de Cimentacin, realizado por el Ing. .. CIP N., de fecha :
-Peso Especfico (S): 1,800 Kg/m3 -Angulo de friccin (S): 25.4 -Nivel fretico: no encontrado
CIMIENTO SUPERFICIAL CUADRADO (para ancho B= 1.50 m) -Capacidad portante (T) : 0.98 Kg/cm2 -Desplante de cimiento (DF): 1.20 m
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h= 0.83mNFZ. -0.80
h= 0.83mNFZ. -0.80
h= 0.83mNFZ. -0.80
h= 0.83mNFZ. -0.80
2.80
0.45
0.45 0.45 0.452.45 2.80 0.45 4.80 0.45
3.12
50.
453.
450.
454.
325
0.45
0.45
3.37
5
0.45
3.12
50.
453.
450.
454.
325
0.45
0.45
3.37
5
CONCRETOCICLOPEO
0.85
0.85
0.850.
85
0.85
0.85
0.85
0.85
CONCRETOCICLOPEO
CONCRETOCICLOPEO
CONCRETOCICLOPEO
1
6
2
3
4
5
7
8
12
9
15
14
13
16
18
17
N.P.T +0.00
N.P.T +0.00
N.P.T +2.10
10
11
19
20
DEP
OS
ITO
15.10
3.475 0.375 2.525 3.25 5.475
3.75
3.82
54.
775
3.90
3.80
20.0
52.
925
0.60
3.07
70.
45
2.00
1.15
1.151.20
3.150.45 0.50 0.503.25 1.75 0.25 4.80 0.45
Planta - Cimentacin existente
CIMIENTO SUPERFICIAL CORRIDO (para ancho B= 0.60 m) -Capacidad portante (T) : 0.98 Kg/cm2 -Desplante de cimiento (DF): 1.20 m
La cimentacin considerada est conformada bsicamente por zapatas aisladas tanto concntricas como excntricas, y por cimientos corridos. En caso de no encontrar terreno firme se colocaran sub-zapatas, con la finalidad de llegar a este.
1.5 REFERENCIAS 1.5.1 INFRAESTRUCTURA EXISTENTE
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Techo 1 nivel existente (no presenta diafragma)
TABIQUERIA MADERA 2 NIVEL
TAB
IQU
ER
IA M
AD
ERA
2 N
IVEL
TAB
IQU
ERIA
MAD
ERA
2 N
IVEL
TABI
QU
ER
IA M
AD
ERA
2 N
IVEL
TABIQUERIA MADERA 2 NIVEL
TABIQUERIA MADERA 2 NIVEL TABIQUERIA MADERA 2 NIVEL
N.P.T +0.00
N.P.T +4.20
N.P.T +2.10
10
11
19
20
DEP
OSI
TO
2.80
0.45
0.45 0.45 0.452.45 2.80 0.45 4.80 0.45
3.12
50.
453.
450.
454.
325
0.45
0.45
3.37
5
0.45
3.12
50.
453.
450.
454.
325
0.45
0.45
3.37
52.
925
0.60
3.150.45 0.50 0.503.25 1.75 0.25 4.80 0.45
3.07
70.
45
2.00
1.15
1.151.20
1
6
2
3
4
5
7
8
12
9
15
14
13
16
18
17
15.10
3.475 0.375 2.525 3.25 5.475
3.75
3.82
54.
775
3.90
3.80
20.0
5
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- Inspeccin de Columnas Existentes tipo CE-3: Entre ejes 5 con E (arriba) y ejes 6 con E (abajo) conformadas de unidades de albailera hueca, segn se aprecia.
- Arriba: Inspeccin de refuerzo en vigas existentes (eje 6), determinndose cuanta mnima.
- Abajo: Inspeccin de caractersticas de cimentacin existente (entre ejes 5 con E)
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Diafragma - Techo 1 Nivel
LOSA COLABORANTETIPO AD-600, GAGE 20,T=14cm
P2LOSA COLABORANTETIPO AD-600, GAGE 20,T=16cm
P1 LOSA COLABORANTETIPO AD-600, GAGE 20,T=14cm
N.F.P. +4.15
e= 0.14m
P1 LOSA COLABORANTETIPO AD-600, GAGE 20,T=14cm
Sentido de NervaduraLosa Colaborante
Sentido de NervaduraLosa Colaborante
Sentido de NervaduraLosa Colaborante
Sentido de NervaduraLosa Colaborante
ver DETALLE 2
ver DETALLE 2
ver DETALLE 2
ver DETALLE 1
ver DETALLE 1ver DETALLE 1
ver DETALLE 1
ver DETALLE 1
ver DETALLE 1
ver DETALLE 1
picar muro exist.para inst. de CM
picar muro exist.para inst. de CM
picar muro exist.para inst. de CM
picar muro exist.para inst. de CM
picar muro exist.para inst. de CM
picar columna exist.para inst. de VM
picar columna exist.para inst. de VM
ver DETALLE 1picar columna exist.para inst. de VM
picar columna exist.para inst. de VM
ver DETALLE 1picar columna exist.para inst. de VM
picar columna exist.para inst. de VM
picar columna exist.para inst. de VM
Similar a DETALLE 2
2.80
0.45
0.45 0.45 0.452.45 2.80 0.45 4.80 0.45
3.12
50.
453.
450.
454.
325
0.45
0.45
3.37
5
0.45
3.12
50.
453.
450.
454.
325
0.45
0.45
3.37
52.
925
0.60
3.150.45 0.50 0.503.25 1.75 0.25 4.80 0.45
3.07
70.
45
15.10
3.475 0.375 2.525 3.25 5.475
3.75
3.82
54.
775
3.90
3.80
20.0
5
P1
N.F.P. +4.15
e= 0.14m
N.F.P. +4.15
e= 0.16m
N.F.P. +4.15
e= 0.14m
1.5.2 ARQUITECTURA NUEVA Y CONFIGURACION GEOMETRICA
-
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N.C
ober
t. VA
R(+
6.85
/ +9
.92m
)N
.Cob
ert.
VAR
(+6.
85 /
+9.9
2m)
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
manguitoroscado
0.15
0.23 1.57 1.681.66 1.68 1.66 1.63 0.23
3.70
03.
904.
775
3.82
5
0.15
3.55
00.
153.
750.
154.
625
0.15
0.15
3.67
53.
503
3.65
15.10
15.100
3.75
3.83
4.78
3.90
3.80
20.0
5
1.57 0.771.630.77
manguitoroscado
Techo Metlico 2 nivel (No constituye diafragma)
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CONFIGURACION - DIAFRAGMA 1 NIVEL
-
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II. ESTADOS DE CARGAS Y COMBINACIONES DE CARGAS .- 2.1 ESTADOS DE CARGAS .- De acuerdo a
las Normas NTE. E.020, E060 y al reglamento ACI 318-08, se consideran los siguientes estados de Carga en la estructura segn valores definidos en el tem 2.2.1, adems del Espectro definido en el tem 2.1: Donde: - L1 y L2 son dos alternancias
consideradas para la carga viva total (L).
- EXD y EXI son Fuerza Ssmica en direcc. X-X, con excentricidad accidental de 5% en direcc. +Y y Y respectivamente, en cada block y nivel, calculada en el Item 2.2.3
- EYD y EYI son Fuerza Ssmica en direcc. Y-Y, con una excentricidad accidental de 5% en direcc. +X y X respectivamente, en cada block y nivel, calculada en el Item 2.2.3
2.2 COMBINACIONES DE CARGAS .- Definiendo primero las combinaciones auxiliares envL y envS:
-envL es la Envolvente de las 2 alternancias de la carga viva y la total de esta, segn cuadro de abajo
De dichos estados de cargas se considera las siguientes combinaciones en cuadro Define Load Combinations:
De dichas combinaciones, el diseo Estructural se efecta con la ENVOLVENTE definida segn cuadro Load combination Data:
-envS es la Envolvente de los 4 estados de carga ssmica definidos anteriormente y del Espectro, segn cuadro de abajo
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2.3 ALTERNANCIA DE CARGAS DIAFRAGMA 1 NIVEL (Se indican valores de la 1 alternancia de la carga viva en kg/m2; adems del Centro de Masa del diafragma)
Program Name Version ProgLevel ETABS Nonlinear 9.5.0 Advanced
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DIAFRAGMA 1NIVEL (Se indican valores de la 2 alternancia de la carga viva en kg/m2; adems del Centro de Masa del diafragma)
-
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2 NIVEL: Se indican valores de la Carga Ssmica en X e Y (kg y kg/m) en elementos portantes no diafragmados (columnas y vigas)
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0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
2.00
0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00
Pse
udo
acel
erac
ion
"Sa"
(m
/s2)
Periodo "T" (seg)
ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES - NTE. E030 - 03
Sa X Sa Y
III. ANALISIS SISMICOS .- 3.1 FACTORES PARA EL ANALISIS
El Anlisis Ssmico se realiza utilizando un modelo matemtico tridimensional en donde los elementos verticales estn conectados con diafragmas horizontales, los cuales se suponen infinitamente rgidos en sus planos. Adems, para cada direccin, se ha considerado una excentricidad accidental de 0.05 veces la dimensin del edificio en la direccin perpendicular a la accin de la fuerza. Los parmetros ssmicos que estipula la Norma de Diseo Sismorresistente (NTE E.030) considerados para el Anlisis en el Edificio son los siguientes:
Factor Nomenclatura Clasificacin
Categrica Tipo Valor Justificacin
Zona Z 1 0.15 Zona Ssmica 1: Ucayali
Uso U C 1.0 Edificaciones Comunes: Tiendas - Oficinas
Suelo S
Tp (s) 3
1.4 0.9
Suelo ML limo arcilloso plstico (de E.M.S.)
Coeficiente de reduccin
Rx Albailera 3.00 Muros de
Albailera confinada (regular)
Ry Albailera 3.00 Muros de
Albailera confinada (regular)
3.1.1 FUERZAS SISMICAS VERTICALES El factor de Zona de la Edificacin clasifica como Z1. Por tanto, segn la NTE - E.030, las fuerzas ssmicas verticales se consideraran como una fraccin de 2/3 del valor de la fuerza ssmica horizontal
3.2 ANALISIS SISMICO DINAMICO
3.2.1 ESPECTRO DE PSEUDO ACELERACIONES Para el Anlisis Dinmico de la Estructura se utiliza un Espectro de respuesta segn la NTE - E.030, para comparar la fuerza cortante mnima en la base y compararlos con los resultados de un anlisis esttico. Todo esto para cada direccin de la Edificacin en planta (X e Y)
Sa = ZUSC.g ; g = 9.81 m/s2 y C=2.5(Tp/T) < 2.5 R
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T C=2.5(Tp/T) "C"
correg Sa X Sa Y 0.05 45.000 2.500 1.717 1.717 0.10 22.500 2.500 1.717 1.717 0.15 15.000 2.500 1.717 1.717 0.20 11.250 2.500 1.717 1.717 0.25 9.000 2.500 1.717 1.717 0.30 7.500 2.500 1.717 1.717 0.35 6.429 2.500 1.717 1.717 0.40 5.625 2.500 1.717 1.717 0.45 5.000 2.500 1.717 1.717 0.50 4.500 2.500 1.717 1.717 0.55 4.091 2.500 1.717 1.717 0.60 3.750 2.500 1.717 1.717 0.65 3.462 2.500 1.717 1.717 0.70 3.214 2.500 1.717 1.717 0.75 3.000 2.500 1.717 1.717 0.80 2.813 2.500 1.717 1.717 0.85 2.647 2.500 1.717 1.717 0.90 2.500 2.500 1.717 1.717 0.95 2.368 2.368 1.626 1.626 1.00 2.250 2.250 1.545 1.545 1.05 2.143 2.143 1.472 1.472 1.10 2.045 2.045 1.405 1.405 1.15 1.957 1.957 1.344 1.344 1.20 1.875 1.875 1.288 1.288 1.25 1.800 1.800 1.236 1.236 1.30 1.731 1.731 1.189 1.189 1.35 1.667 1.667 1.145 1.145 1.40 1.607 1.607 1.104 1.104 1.45 1.552 1.552 1.066 1.066 1.50 1.500 1.500 1.030 1.030 1.55 1.452 1.452 0.997 0.997 1.60 1.406 1.406 0.966 0.966 1.65 1.364 1.364 0.936 0.936 1.70 1.324 1.324 0.909 0.909 1.75 1.286 1.286 0.883 0.883 1.80 1.250 1.250 0.858 0.858 1.85 1.216 1.216 0.835 0.835 1.90 1.184 1.184 0.813 0.813 1.95 1.154 1.154 0.792 0.792 2.00 1.125 1.125 0.773 0.773 2.05 1.098 1.098 0.754 0.754
-
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3.2.2 PERIODOS Y MASA PARTICIPANTE Los periodos y la masa participante calculados mediante un anlisis dinmico para 9 modos de vibracin (3 modos por cada nivel), se presentan a continuacin:
TABLE: Modal Participating Mass Ratios
StepType Period UX UY UZ SumUX SumUY SumUZ Text Sec Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless
Mode 1 0.391320 0.0002 99.8781 0 0.0002 99.8781 0 Mode 2 0.351768 98.6871 0.0028 0 98.6872 99.881 0 Mode 3 0.260515 1.3128 0.119 0 100 100 0
TABLE: Modal Participating Mass Ratios
StepType Period RX RY RZ SumRX SumRY SumRZ Text Sec Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless Unitless
Mode 1 0.391320 99.878 0.0002 0.1218 99.878 0.0002 0.1218 Mode 2 0.351768 0.0028 98.6871 1.3434 99.881 98.687 1.4652 Mode 3 0.260515 0.119 1.3128 98.5348 100 100 100
3.3 ANALISIS SISMICO ESTATICO
Se calculara el Cortante Esttico con los valores de los parmetros definidos anteriormente, adems de definir el Peso de la Estructura y el Factor de Ampliacin Dinmica (C).
3.3.1 PESO DE LA ESTRUCTURA (P)
La estructura clasifico como categora C, por lo tanto el peso que se ha considerado para el anlisis ssmico es el debido a la carga permanente mas el 25% de la carga viva (100%CM + 25%CV). En azoteas y techo en general se considera el 25% de la carga viva (100%CM + 25%CV).
CARGA MUERTA: El valor de las Cargas Muertas empleadas comprende el peso propio de los elementos estructurales (losas, vigas, columnas, placas, muros, etc.) segn caractersticas descritas en el tem 1.3; adems del peso de los elementos aligeradores en losas, el peso de la tabiquera y el peso de los acabados, segn:
CARGA VIVA: El valor de Carga Viva empleada es de 400 kg/m2 del 1 al 2 nivel (zonas de comercio), 400 kg/m2
(corredores y escaleras), y 30 kg/m2 en techos de coberturas (segn parmetros definidos en tem I).
NIVEL Peso (Tn) (T-s2/m) 2 246.340 25.111 1 228.230 23.265
TOTAL 474.570 48.376
ProgramName Versin ProgLevel ETABS Nonlinear 9.5.0 Advanced
TABLE: Modal Load Participation Ratios Item Type Item Static Dynamic
Text Text Percent Percent Accel UX 100.00 100.00 Accel UY 100.00 100.00 Accel UZ 0 0 Accel RX 100.00 100.00 Accel RY 100.00 100.00 Accel RZ 92.8573 0
TABLE: Modal Periods And Frequencies StepType Period Frequency CircFreq Text Sec Cyc/sec rad/sec Mode 1 0.391320 2.5555 16.056 Mode 2 0.351768 2.8428 17.862 Mode 3 0.260515 3.8386 24.118
Peso propio : (Losa Colaborante Tipo AD-600 Calibre GAGE 20)
Peso Muerto: Acabados: 50 kg/m2 Tab. movil: 70 kg/m2 Albailera: 1800 kg/m2 (maciza) Albailera: 1350 kg/m (tubular)
e= 0.14m: 249.6 kg/m2 e= 0.16m: 297.6 kg/m2 plancha: 10.88 kg/m2
-
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3.3.2 FACTOR DE AMPLIFICACIN SSMICA (C) y PERIODO FUNDAMENTAL (T)
Para el clculo del Factor de Amplificacin Ssmica en los Anlisis se considero el periodo fundamental estimado en la Norma NTE. E.030, segn: C= 2.5 (Tp/T) 2.5
Direccin Ct Hn T = hn/Ct C C/R > 0.125 X-X 35 4.20 0.120 2.50 0.8333 Y-Y 35 4.20 0.120 2.50 0.8333
3.3.3 FUERZA CORTANTE EN LA BASE (V)
La Fuerza Cortante en la Base de la Edificacin se determina como una fraccin del peso total de la Edificacin mediante la siguiente expresin:
3.3.4 DISTRIBUCIN DE FUERZA CORTANTE EN ELEVACIN Si T > 0.7s, una parte de la Cortante basal V denominada Fa se aplicara como fuerza concentrada en la parte superior de la edificacin, calculada segn: Fa = 0.07(T)(V) 0.15 V
FI - entrepisos
NIVEL "Pi" (Tn) hi (m) Pi x hi Fix (Tn) Fiy (Tn) 1 263.00 4.20 1104.60 46.025 46.025
TOTAL 263.000 1104.6 46.025 46.025
Se indican: - Cargas Muertas (D): Peso de la tabiquera en bordes de cada diafragma (kg/m) Peso de techo metlico transmitido por cada tijeral sobre las columnas (kg) - Cargas Vivas (L1): Transmitidas de las losas a las vigas (kg/m)
V = ZUSC.P Vx = 0.175*P = 46.025 tn y Vy = 0.175*P = 46.025 tn R
T= 0.39 s Fa = 0 El resto de la Cortante Basal (V-Fa) se distribuye en cada nivel de la Edificacin, incluyendo el ltimo, segn la formula:
-
Parte I - pg. 18 / 73
Se indica Cargas de Sismo Esttico en X e Y: - En borde superior de elementos portantes no diafragmados: vigas (kg/m) y columnas (kg) - En C.M. de diafragmas del 1 al 2 nivel
-
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3.4 FUERZA CORTANTE PARA EL DISEO DE COMPONENTES ESTRU CTURALES
La respuesta mxima dinmica esperada para el cortante basal se calcula utilizando el criterio de combinacin cuadrtica completa para todos los modos de vibracin calculados. De acuerdo a la norma vigente, el cortante dinmico no deber ser menor al 80% del cortante esttico para edificios regulares ni del 90% para edificios irregulares. De acuerdo a esto se muestra una tabla donde se compara los resultados obtenidos. El Edificio presenta una configuracin regular (en planta y altura) por lo que se considera el 80% del corte esttico como valor mnimo para el diseo estructural.
Direccin Block A
ANALISIS ESTATICO ANALISIS DINAMICO FUERZA DISEO T(s) V (Tn) 80%V (Tn) T(s) V (Tn)
X-X 0.120 46.025 36.820 0.3518 41.53 41.53 Y-Y 0.120 46.025 36.820 0.3913 42.11 42.11
-
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IV. CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS LATERALES .- DESPLAZAMIENTOS DE CENTROS DE MASA Y EXTREMOS DE DIAFRAGMAS (POR NIVELES)
-
Parte I - pg. 21 / 73
DESPLAZAMIENTOS MAXIMOS DE EXTREMOS DE DIAFRAGMAS (POR NIVELES)
-
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De acuerdo a la Norma NTE. E030, para el control de los desplazamientos laterales, los resultados debern ser multiplicados por el valor de 0.75R para calcular los mximos desplazamientos laterales de la estructura. Se tomaron los desplazamientos del centro de masa y del eje ms alejado Los resultados se muestran en la siguiente tabla para cada direccin de anlisis. Donde: i/he = Desplazamiento relativo de entrepiso Adems: iX/heX (mx.) = 0.0050 (mximo permisible Albailera confinada, NTE E.030 3.8)
iY/heY (mx.) = 0.0070 (mximo permisible Concreto armado, NTE E.030 3.8)
Se observa que tanto en el Eje del Centro de Masa como en los Ejes ms alejados de este en cada direccin, todos los entrepisos cumplen con el Desplazamiento relativo mximo permisible de entrepiso (i/he)MAX en ambas direcciones.
DESPLAZAMIENTO RELATIVO DE ENTREPISO EN EL CENTRO DE MASA DIRECCION X-X DIRECCION Y-Y
NIVEL desplazam. i he
i/he OBS. desplazam. i
i/he OBS. absolt. (cm) (cm) (m) absolt. (cm) (cm)
1 0.166 0.177 2.85 0.0006 OK 0.491 1.304 0.0046 OK
DESPLAZAMIENTO RELATIVO DE ENTREPISO EN EL EJE EXTREMO
DIRECCION X-X DIRECCION Y-Y
NIVEL desplazam. i he
i/he OBS. desplaz. i
i/he OBS. absolt. (cm) (cm) (m) absolt. (cm) (cm)
2 0.173 0.190 2.85 0.0007 OK 0.542 1.431 0.0050 OK 1 0.089 0.199 3.35 0.0006 OK 0.224 1.008 0.0030 OK
0.0034
0.0039
NTE E.030 (Y-Y)
0
1
2
0.00
0
0.00
1
0.00
2
0.00
3
0.00
4
0.00
5
0.00
6
0.00
7
NIV
ELE
S
DISTORSIONES (i/he)
DISTORSIONES DE ENTREPISO DEL CENTRO DE MASA AFECTADO POR 0.75R
eje X-X eje Y-Y
-
Parte I - pg. 23 / 73
0
1
2
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
1.60
1.80
NIV
ELE
S
DESPLAZAMIENTOS (cm)
DESPLAZAMIENTOS (cm) DE ENTREPISO DEL CENTRO DE MASA Y EJE MAS ALEJADO AFECTADO POR 0.75R
CM X-X CM Y-Y eje X-X eje Y-Y
0.0038
0.0042
NTE E.030 (Y-Y)
0
1
20.
000
0.00
1
0.00
2
0.00
3
0.00
4
0.00
5
0.00
6
0.00
7
NIV
ELE
S
DISTORSIONES (i/he)
DISTORSIONES DE ENTREPISO DEL EJE MAS ALEJADO AFECTADO POR 0.75R
eje X-X eje Y-Y
-
Parte I - pg. 24 / 73
V. DISEO DE COMPONENTES DE CONCRETO ARMADO Y ACERO .- NORMAS Y CODIGOS EMPLEADOS:
-
Parte I - pg. 25 / 73
5.1 DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS DE CA
Plantas: Diseo de refuerzo longit. y transversal en miembros (frame) de CA. Se indican reas (As) en cm2
-
Parte I - pg. 26 / 73
Elevaciones: Vistas del refuerzo longitudinal en prticos principales. Se indican reas (As) en cm2
-
Parte I - pg. 27 / 73
Detalle de diseo de Columna C-15 nivel 1
5.1.1 REFORZAMIENTO DE COLUMNAS DE ALBAILERA HUECA EXISTENTES: Simulando el Material como Concreto de fm = 30 kg/cm2: Se observa que el programa arroja por defecto una cuanta mnima reglamentaria (Asmin = (1% - 2%)*Ac, de acuerdo al cdigo ACI 318-2008) en todas las columnas, debido a que no puede arrojar resultados nulos. Por tanto,se concluye que NO es indispensable reforzar las columnas de Albailera Hueca existentes.
Calculo similar para resto de columnas
-
Parte I - pg. 28 / 73
Detalle de diseo de Viga B-39 nivel 1
5.1.2 REFORZAMIENTO DE COLUMNAS Y VIGAS DE CONCRETO EXISTENTES: Columnas de Concreto existentes: Se observa que el programa arroja por defecto una cuanta mnima reglamentaria (Asmin = (1%-2%)*Ac, de acuerdo al cdigo ACI 318-2008) en todas las columnas, debido a que no puede arrojar resultados nulos. Por tanto, se concluye que NO es indispensable proveer de refuerzo interno a las columnas de Concreto existentes.
Vigas de CA existentes: Se observa que el programa arroja por defecto una cuanta mnima reglamentaria (Asmin = 0.0034*Ac, de acuerdo al codigo ACI 318-2008) en todas las vigas, debido a que no puede arrojar resultados nulos Considerando que dicha cuantia minima de Acero ya existe, se concluye que NO es indispensable reforzar las Vigas de Concreto existentes.
Calculo similar para resto de vigas
-
Parte I - pg. 29 / 73
5.2 DISEO DE VIGAS Y COLUMNAS DE ACERO .-
-
Parte I - pg. 30 / 73
Elevaciones: Vistas de secciones de diseo en prticos principales
-
Parte I - pg. 31 / 73
Detalle de diseo de Columna C-87 nivel 1
Detalle de diseo de Viga B-10 nivel 1
Calculo similar para resto de columnas
Calculo similar para resto de vigas
-
Parte I - pg. 32 / 73
Detalle de diseo de Columna C-5 nivel 1
-
Parte I - pg. 33 / 73
Detalle de diseo de Columna C-3 nivel 1
-
Parte I - pg. 34 / 73
Detalle de diseo de Columna C-21 nivel 1
-
Parte I - pg. 35 / 73
5.3 DISEO DE LOSAS DE CA CON PLACAS COLABORANTES Se tienen las siguientes especificaciones Tcnicas:
Sobrecarga 1Nivel = 400 kg/m2 Para L= 3.25m 3.90m , se escoge:
E = 0.14m calibre GAGE 20
Para L= 3.90m 4.50m , se escoge: E = 0.16m calibre GAGE 20
-
Parte I - pg. 36 / 73
5.4 DISEO DE ZAPATAS DE CA Nota: - La nomenclatura en cada Hoja de Clculo se refiere a los ejes que intersectan a la zapata.
- Se considera mantener los cimientos existentes, los cuales se ampliaran en las dimensiones necesarias (con el fc indicado) hasta alcanzar las dimensiones de zapata necesaria para cada columna, las cuales son determinadas en el Item 5.4.1
- Se han obviado las zapatas cuyas dimensiones resulten demasiado pequeas, considerndose que el cimiento existente puede transferir satisfactoriamente las cargas de la columna en cuestin.
5.4.1 DISEO DE ZAPATAS CONCENTRICAS 5.4.1.1 ZAPATA Z-1:
Zapata Z-C230.0 x 30 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m1.2 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 7.59 TPe = Pi = 16.2 Tn PL = 7.77 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.84 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 75 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.697 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 75 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.020 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 7590 + 7770 = 22037 cm
0.697
Con sismo : A Z = 7590 + 7770 + 840 = 15876 cm
1.020
Dimension final de la planta: m = 59 148 cm
m = m = 59A z = b = 30
t = 30 A Z = 22037 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cm cmAo = 4225 cm cm
bo = 260 cm cm
30
Pu = 1.4 x 7590 + 1.7 x 7770 = 23835 KgPu = 1.25 x ( 7590 + 7770 ) + 840 = 20040 Kg
=A Luego : qu = Pu = 23835 = 1.08 Kg/cm
AxB 22037B = 148
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 23835 - 1.08 x 4225 = 19265 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 195018 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 240023 Kg
bo
Vco = 1.1 (f 'c)0.5
bo . d = 132420 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 132420 ) = 112557 KgVuo = 19265 < Vco = 112557 Kg
***No falla
ZAPATA CONCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
75 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
( - (b+t) + (b - 16 (b.t-Az))0.5 ) / 8
El mayor de los valores obtenidos
148
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
148
30
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna interior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 37 / 73
d = 35 cmB = 148
Vu = qu . n . B = 3890 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . B = 30964 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 24 B = 148
Vu = qu . n . A = 3890 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 30964 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 23835 Kg Entonces :
A1 = 900 cm A2 = 4.95 > 2 Se toma :2A2 = 22037 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 187425 Kg > Pu = 23835 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B
quB = Pu = 161 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 281588 cm-Kg
2AsB = 2.141 cm AsB = 10.39 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.6 cm
A = 148 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 161 Kg/cm 30A
Mu = quB . m = 281588 cm-Kg
2
AsA = 2.141 cm AsB = 10.39 cm
Usar: 5 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.6 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 148 cm
m = 59As = # 5 @ 27 cm 30 cm
A = 148 cmm = 59
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 24Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
148
30
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
148
30
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
30 cmB = 148 cm
-
Parte I - pg. 38 / 73
5.4.1.2 ZAPATA Z-2:
Zapata Z-C330.0 x 30 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m1.2 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 9.17 TPe = Pi = 18.76 Tn PL = 8.89 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.7 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 75 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.697 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 75 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.020 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 9170 + 8890 = 25911 cm
0.697
Con sismo : A Z = 9170 + 8890 + 700 = 18385 cm
1.020
Dimension final de la planta: m = 65 161 cm
m = m = 65A z = b = 30
t = 30 A Z = 25911 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cm cmAo = 4225 cm cm
bo = 260 cm cm
30
Pu = 1.4 x 9170 + 1.7 x 8890 = 27951 KgPu = 1.25 x ( 9170 + 8890 ) + 700 = 23275 Kg
=A Luego : qu = Pu = 27951 = 1.08 Kg/cm
AxB 25911B = 161
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 27951 - 1.08 x 4225 = 23393 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 195018 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 240023 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5 bo . d = 132420 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 132420 ) = 112557 KgVuo = 23393 < Vco = 112557 Kg
***No falla
ZAPATA CONCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
75 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
( - (b+t) + (b - 16 (b.t-Az))0.5 ) / 8
El mayor de los valores obtenidos
161
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
161
30
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna interior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 39 / 73
d = 35 cmB = 161
Vu = qu . n . B = 5293 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 33576 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 30 B = 161
Vu = qu . n . A = 5293 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . A = 33576 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 27951 Kg Entonces :
A1 = 900 cm A2 = 5.37 > 2 Se toma :2A2 = 25911 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 187425 Kg > Pu = 27951 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B
quB = Pu = 174 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 372308 cm-Kg
2AsB = 2.834 cm AsB = 11.27 cm e
Usar: 6 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.8 cm
A = 161 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 174 Kg/cm 30A
Mu = quB . m = 372308 cm-Kg
2
AsA = 2.834 cm AsB = 11.27 cm
Usar: 6 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.8 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 161 cm
m = 65As = # 5 @ 27 cm 30 cm
A = 161 cmm = 65
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 30Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
161
30
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
161
30
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
30 cmB = 161 cm
-
Parte I - pg. 40 / 73
5.4.1.3 ZAPATA Z-3:
Zapata Z-A345.0 x 65 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 8.09 TPe = Pi = 14.84 Tn PL = 5.76 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.99 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 8090 + 5760 = 18010 cm
0.769
Con sismo : A Z = 8090 + 5760 + 990 = 13585 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 40 125 cm
m = m = 40A z = b = 45
t = 65 A Z = 18010 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cm cmAo = 8000 cm cm
bo = 360 cm cm
45
Pu = 1.4 x 8090 + 1.7 x 5760 = 21118 KgPu = 1.25 x ( 8090 + 5760 ) + 990 = 18303 Kg
=A Luego : qu = Pu = 21118 = 1.17 Kg/cm
AxB 18010B = 125
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 21118 - 1.17 x 8000 = 11738 Kg
c = 1.44 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 214636 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5 bo . d = 265025 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5 bo . d = 183351 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 183351 ) = 155848 KgVuo = 11738 < Vco = 155848 Kg
***No falla
ZAPATA CONCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
( - (b+t) + (b - 16 (b.t-Az))0.5 ) / 8
El mayor de los valores obtenidos
145
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
145
65
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna interior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 41 / 73
d = 35 cm
B = 125
Vu = qu . n . B = 699 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 25984 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 5 B = 125
Vu = qu . n . A = 812 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 30156 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 21118 Kg Entonces :
A1 = 2925 cm A2 = 2.48 > 2 Se toma :2A2 = 18010 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 609131.3 Kg > Pu = 21118 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B
quB = Pu = 170 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 134179 cm-Kg
2AsB = 1.017 cm AsB = 10.12 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.6 cm
A = 145 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 146 Kg/cm 45A
Mu = quB . m = 115617 cm-Kg
2
AsA = 0.876 cm AsB = 8.72 cm
Usar: 4 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.3 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 125 cm
m = 40As = # 5 @ 26 cm 65 cm
A = 145 cmm = 40
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 5Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
145
65
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
145
65
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
45 cmB = 125 cm
-
Parte I - pg. 42 / 73
5.4.1.4 ZAPATA Z-4:
Zapata Z-E230.0 x 30 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 10.25 TPe = Pi = 19.9 Tn PL = 8.67 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.98 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 10250 + 8670 = 24603 cm
0.769
Con sismo : A Z = 10250 + 8670 + 980 = 18217 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 63 157 cm
m = m = 63A z = b = 30
t = 30 A Z = 24603 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cm cmAo = 4225 cm cm
bo = 260 cm cm
30
Pu = 1.4 x 10250 + 1.7 x 8670 = 29089 KgPu = 1.25 x ( 10250 + 8670 ) + 980 = 24630 Kg
=A Luego : qu = Pu = 29089 = 1.18 Kg/cm
AxB 24603B = 157
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 29089 - 1.18 x 4225 = 24094 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 195018 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 240023 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5 bo . d = 132420 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 132420 ) = 112557 KgVuo = 24094 < Vco = 112557 Kg
***No falla
ZAPATA CONCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
( - (b+t) + (b - 16 (b.t-Az))0.5 ) / 8
El mayor de los valores obtenidos
157
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
157
30
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna interior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 43 / 73
d = 35 cmB = 157
Vu = qu . n . B = 5272 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . B = 32717 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 28 B = 157
Vu = qu . n . A = 5272 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . A = 32717 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 29089 Kg Entonces :
A1 = 900 cm A2 = 5.23 > 2 Se toma :2A2 = 24603 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 187425 Kg > Pu = 29089 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B
quB = Pu = 185 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 373039 cm-Kg
2AsB = 2.840 cm AsB = 10.98 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.7 cm
A = 157 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 185 Kg/cm 30A
Mu = quB . m = 373039 cm-Kg
2
AsA = 2.840 cm AsB = 10.98 cm
Usar: 5 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.7 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 157 cm
m = 63As = # 5 @ 27 cm 30 cm
A = 157 cmm = 63
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 28Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
157
30
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
157
30
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
30 cmB = 157 cm
-
Parte I - pg. 44 / 73
5.4.1.5 ZAPATA Z-5:
Zapata Z-E230.0 x 30 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 11.83 TPe = Pi = 21.68 Tn PL = 9.81 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.04 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 11830 + 9810 = 28140 cm
0.769
Con sismo : A Z = 11830 + 9810 + 40 = 19846 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 69 168 cm
m = m = 69A z = b = 30
t = 30 A Z = 28140 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cm cmAo = 4225 cm cm
bo = 260 cm cm
30
Pu = 1.4 x 11830 + 1.7 x 9810 = 33239 KgPu = 1.25 x ( 11830 + 9810 ) + 40 = 27090 Kg
=A Luego : qu = Pu = 33239 = 1.18 Kg/cm
AxB 28140B = 168
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 33239 - 1.18 x 4225 = 28249 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 195018 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 240023 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5 bo . d = 132420 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 132420 ) = 112557 KgVuo = 28249 < Vco = 112557 Kg
***No falla
ZAPATA CONCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
( - (b+t) + (b - 16 (b.t-Az))0.5 ) / 8
El mayor de los valores obtenidos
168
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
168
30
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna interior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 45 / 73
d = 35 cm
B = 168
Vu = qu . n . B = 6712 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 34990 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 34 B = 168
Vu = qu . n . A = 6712 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 34990 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 33239 Kg Entonces :
A1 = 900 cm A2 = 5.59 > 2 Se toma :2A2 = 28140 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 187425 Kg > Pu = 33239 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B
quB = Pu = 198 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 469984 cm-Kg
2AsB = 3.583 cm AsB = 11.74 cm e
Usar: 6 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.9 cm
A = 168 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 198 Kg/cm 30A
Mu = quB . m = 469984 cm-Kg
2
AsA = 3.583 cm AsB = 11.74 cm
Usar: 6 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.9 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 168 cm
m = 69As = # 5 @ 27 cm 30 cm
A = 168 cmm = 69
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 34Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
168
30
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
168
30
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
30 cmB = 168 cm
-
Parte I - pg. 46 / 73
5.4.1.6 ZAPATA Z-6:
Zapata Z-E230.0 x 75 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 15.25 TPe = Pi = 27.77 Tn PL = 11.98 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.54 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 15250 + 11980 = 35410 cm
0.769
Con sismo : A Z = 15250 + 11980 + 540 = 25421 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 69 167 cm
m = m = 69A z = b = 30
t = 75 A Z = 35410 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cm cmAo = 7150 cm cm
bo = 350 cm cm
30
Pu = 1.4 x 15250 + 1.7 x 11980 = 41716 KgPu = 1.25 x ( 15250 + 11980 ) + 540 = 34578 Kg
=A Luego : qu = Pu = 41716 = 1.18 Kg/cm
AxB 35410B = 167
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 41716 - 1.18 x 7150 = 33293 Kg
c = 2.50 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 157515 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 262525 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5 bo . d = 178257 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 157515 ) = 133888 KgVuo = 33293 < Vco = 133888 Kg
***No falla
ZAPATA CONCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
( - (b+t) + (b - 16 (b.t-Az))0.5 ) / 8
El mayor de los valores obtenidos
212
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
212
75
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna interior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 47 / 73
d = 35 cmB = 167
Vu = qu . n . B = 6593 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 34837 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 34 B = 167
Vu = qu . n . A = 8369 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 44223 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 41716 Kg Entonces :
A1 = 2250 cm A2 = 3.97 > 2 Se toma :2A2 = 35410 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 468562.5 Kg > Pu = 41716 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B
quB = Pu = 250 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 586128 cm-Kg
2AsB = 4.468 cm AsB = 14.84 cm e
Usar: 7 # 5# capas = 1 OK #
e = 27.2 cm
A = 212 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 197 Kg/cm 30A
Mu = quB . m = 461723 cm-Kg
2
AsA = 3.520 cm AsB = 11.69 cm
Usar: 6 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.9 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 167 cm
m = 69As = # 5 @ 27 cm 75 cm
A = 212 cmm = 69
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 34Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
212
75
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
212
75
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
30 cmB = 167 cm
-
Parte I - pg. 48 / 73
5.4.1.7 ZAPATA Z-7:
Zapata Z-E230.0 x 30 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 10.16 TPe = Pi = 18.38 Tn PL = 7.67 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.55 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 10160 + 7670 = 23186 cm
0.769
Con sismo : A Z = 10160 + 7670 + 550 = 16825 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 61 152 cm
m = m = 61A z = b = 30
t = 30 A Z = 23186 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cm cmAo = 4225 cm cm
bo = 260 cm cm
30
Pu = 1.4 x 10160 + 1.7 x 7670 = 27263 KgPu = 1.25 x ( 10160 + 7670 ) + 550 = 22838 Kg
=A Luego : qu = Pu = 27263 = 1.18 Kg/cm
AxB 23186B = 152
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 27263 - 1.18 x 4225 = 22295 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 195018 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 240023 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5bo . d = 132420 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 132420 ) = 112557 KgVuo = 22295 < Vco = 112557 Kg
***No falla
ZAPATA CONCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
( - (b+t) + (b - 16 (b.t-Az))0.5 ) / 8
El mayor de los valores obtenidos
152
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
152
30
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna interior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 49 / 73
d = 35 cm
B = 152
Vu = qu . n . B = 4679 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 31761 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 26 B = 152
Vu = qu . n . A = 4679 Kg
30
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 31761 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 27263 Kg Entonces :
A1 = 900 cm A2 = 5.08 > 2 Se toma :2A2 = 23186 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 187425 Kg > Pu = 27263 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B
quB = Pu = 179 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 334585 cm-Kg
2AsB = 2.546 cm AsB = 10.66 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.7 cm
A = 152 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 179 Kg/cm 30A
Mu = quB . m = 334585 cm-Kg
2
AsA = 2.546 cm AsB = 10.66 cm
Usar: 5 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.7 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 152 cm
m = 61As = # 5 @ 27 cm 30 cm
A = 152 cmm = 61
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 26Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
152
30
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
152
30
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
30 cmB = 152 cm
-
Parte I - pg. 50 / 73
5.4.2 DISEO DE ZAPATAS EXCENTRICAS 5.4.2.1 ZAPATA Zx-1:
Zapata Zex-A145.0 x 45 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 6.94 TPe = Pi = 13.77 Tn PL = 2.27 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 4.56 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 6940 + 2270 = 11977 cm
0.769
Con sismo : A Z = 6940 + 2270 + 4560 = 12605 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 46 91 cm
m = m = 46A z = b = 45
t = 45 A Z = 12605 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cmAo = 5000 cm cm
bo = 205 cm cm
45
Pu = 1.4 x 6940 + 1.7 x 2270 = 13575 KgPu = 1.25 x ( 6940 + 2270 ) + 4560 = 16073 Kg
=A Luego : qu = Pu = 16073 = 1.28 Kg/cm
AxB 12605B = 91
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 16073 - 1.28 x 5000 = 9697 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 153764 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 226271 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5bo . d = 104408 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 104408 ) = 88747 KgVuo = 9697 < Vco = 88747 Kg
***No falla
ZAPATA EXCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
[((2b-t)2+8Az)0.5-(2b+t)] /4El mayor de los valores obtenidos
138
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
138 45
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna exterior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 51 / 73
d = 35 cmB = 91
Vu = qu . n . B = 1333 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . B = 19071 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 11 B = 91
Vu = qu . n . A = 2010 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 28756 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 16073 Kg Entonces :
A1 = 2025 cm A2 = 2.49 > 2 Se toma :2A2 = 12605 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 421706.3 Kg > Pu = 16073 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B 45quB = Pu = 176 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 189493 cm-Kg
2AsB = 1.438 cm AsB = 9.65 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.5 cm
A = 138 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 117 Kg/cm
A 45Mu = quB . m = 125673 cm-Kg
2
AsA = 0.954 cm AsB = 6.40 cm
Usar: 3 # 5 OK# capas = 1 e
e = 25.4 cm#
As = # 5 @ 26 cmB = 91 cm
m = 46As = # 5 @ 25 cm
45 cm
A = 138 cmm = 46
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 11Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
138
45
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
138
45
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
B = 91 cm
45 cm
-
Parte I - pg. 52 / 73
5.4.2.2 ZAPATA Zx-2:
Zapata Zex-C115.0 x 50 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 4.91 TPe = Pi = 8.6 Tn PL = 2.98 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.71 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 4910 + 2980 = 10260 cm
0.769
Con sismo : A Z = 4910 + 2980 + 710 = 7873 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 52 67 cm
m = m = 52A z = b = 15
t = 50 A Z = 10260 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cmAo = 2763 cm cm
bo = 150 cm cm
15
Pu = 1.4 x 4910 + 1.7 x 2980 = 11940 KgPu = 1.25 x ( 4910 + 2980 ) + 710 = 10573 Kg
=A Luego : qu = Pu = 11940 = 1.16 Kg/cm
AxB 10260B = 67
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 11940 - 1.16 x 2762.5 = 8725 Kg
c = 3.33 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 60006 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5 bo . d = 212520 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5bo . d = 76396 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 60006 ) = 51005 KgVuo = 8725 < Vco = 51005 Kg
***No falla
ZAPATA EXCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
[((2b-t)2+8Az)0.5-(2b+t)] /4El mayor de los valores obtenidos
154
cm
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna exterior
Como :
por punzonamiento
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
154 50
-
Parte I - pg. 53 / 73
d = 35 cm
B = 67
Vu = qu . n . B = 1306 Kg
15
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 13933 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 17 B = 67
Vu = qu . n . A = 3003 Kg
15
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 32038 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 11940 Kg Entonces :
A1 = 750 cm A2 = 3.70 > 2 Se toma :2A2 = 10260 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 156187.5 Kg > Pu = 11940 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B 50quB = Pu = 179 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 239797 cm-Kg
2AsB = 1.821 cm AsB = 10.75 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.7 cm
A = 154 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 78 Kg/cm
A 15Mu = quB . m = 104286 cm-Kg
2
AsA = 0.792 cm AsB = 4.68 cm
Usar: 2 # 5 OK# capas = 1 e
e = 24.3 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 67 cm
m = 52As = # 5 @ 24 cm
50 cm
A = 154 cmm = 52
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
Corte actuante en la seccin crtican = 17
d =
35
154
50
Corte resistente de diso del concreto
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
154
50
Corte resistente de diso del concreto
d = 35
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
15 cm
B = 67 cm
por flexion
c). Falla por aplastamiento
-
Parte I - pg. 54 / 73
5.4.2.3 ZAPATA Zx-3:
Zapata Zex-D115.0 x 50 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 4.33 TPe = Pi = 8.05 Tn PL = 2.9 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.82 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 4330 + 2900 = 9402 cm
0.769
Con sismo : A Z = 4330 + 2900 + 820 = 7369 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 49 64 cm
m = m = 49A z = b = 15
t = 50 A Z = 9402 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cmAo = 2763 cm cm
bo = 150 cm cm
15
Pu = 1.4 x 4330 + 1.7 x 2900 = 10992 KgPu = 1.25 x ( 4330 + 2900 ) + 820 = 9858 Kg
=A Luego : qu = Pu = 10992 = 1.17 Kg/cm
AxB 9402B = 64
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 10992 - 1.17 x 2762.5 = 7762 Kg
c = 3.33 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 60006 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 212520 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5bo . d = 76396 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 60006 ) = 51005 KgVuo = 7762 < Vco = 51005 Kg
***No falla
ZAPATA EXCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
[((2b-t)2+8Az)0.5-(2b+t)] /4El mayor de los valores obtenidos
147
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
147 50
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna exterior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 55 / 73
d = 35 cmB = 64
Vu = qu . n . B = 1024 Kg
15
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . B = 13296 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 14 B = 64
Vu = qu . n . A = 2370 Kg
15
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . A = 30764 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 10992 Kg Entonces :
A1 = 750 cm A2 = 3.54 > 2 Se toma :2A2 = 9402 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 156187.5 Kg > Pu = 10992 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B 50quB = Pu = 172 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 204863 cm-Kg
2AsB = 1.555 cm AsB = 10.32 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.6 cm
A = 147 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 75 Kg/cm
A 15Mu = quB . m = 88542 cm-Kg
2
AsA = 0.672 cm AsB = 4.46 cm
Usar: 2 # 5 OK# capas = 1 e
e = 24.1 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 64 cm
m = 49As = # 5 @ 24 cm
50 cm
A = 147 cmm = 49
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 14Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
147
50
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
147
50
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
B = 64 cm
15 cm
-
Parte I - pg. 56 / 73
5.4.2.4 ZAPATA Zx-4:
Zapata Zex-E180.0 x 25 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 4.77 TPe = Pi = 8.24 Tn PL = 2.66 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.81 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 4770 + 2660 = 9662 cm
0.769
Con sismo : A Z = 4770 + 2660 + 810 = 7543 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 31 111 cm
m = m = 31A z = b = 80
t = 25 A Z = 9662 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cmAo = 5850 cm cm
bo = 255 cm cm
80
Pu = 1.4 x 4770 + 1.7 x 2660 = 11200 KgPu = 1.25 x ( 4770 + 2660 ) + 810 = 10098 Kg
=A Luego : qu = Pu = 11200 = 1.16 Kg/cm
AxB 9662B = 111
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 11200 - 1.16 x 5850 = 4419 Kg
c = 0.31 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 471794 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5 bo . d = 238772 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5 bo . d = 129873 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 129873 ) = 110392 KgVuo = 4419 < Vco = 110392 Kg
***No falla
ZAPATA EXCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
[((2b-t)2+8Az)0.5-(2b+t)] /4El mayor de los valores obtenidos
87 c
m
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
87 25
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna exterior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 57 / 73
d = 35 cm
B = 111
Vu = qu . n . B = -513 Kg
80
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 23156 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
-n = 4 B = 111
Vu = qu . n . A = -402 Kg
80
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 18153 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 11200 Kg Entonces :
A1 = 2000 cm A2 = 2.20 > 2 Se toma :2A2 = 9662 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 416500 Kg > Pu = 11200 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B 25quB = Pu = 101 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 48526 cm-Kg
2AsB = 0.367 cm AsB = 6.09 cm e
Usar: 3 # 5# capas = 1 OK #
e = 25.3 cm
A = 87 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 129 Kg/cm
A 80Mu = quB . m = 61898 cm-Kg
2
AsA = 0.469 cm AsB = 7.77 cm
Usar: 4 # 5 OK# capas = 1 e
e = 26.0 cm#
As = # 5 @ 25 cmB = 111 cm
m = 31As = # 5 @ 26 cm
25 cm
A = 87 cmm = 31
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
-n = 4Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
87
25
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
87
25
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
B = 111 cm
80 cm
-
Parte I - pg. 58 / 73
5.4.2.5 ZAPATA Zx-5:
Zapata Zex-F245.0 x 70 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 6.76 TPe = Pi = 14.36 Tn PL = 3.56 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 4.04 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 6760 + 3560 = 13420 cm
0.769
Con sismo : A Z = 6760 + 3560 + 4040 = 13145 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 42 87 cm
m = m = 42A z = b = 45
t = 70 A Z = 13420 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cmAo = 6563 cm cm
bo = 230 cm cm
45
Pu = 1.4 x 6760 + 1.7 x 3560 = 15516 KgPu = 1.25 x ( 6760 + 3560 ) + 4040 = 16940 Kg
=A Luego : qu = Pu = 16940 = 1.26 Kg/cm
AxB 13420B = 87
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 16940 - 1.26 x 6562.5 = 8656 Kg
c = 1.56 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 131441 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 232522 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5 bo . d = 117141 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 117141 ) = 99570 KgVuo = 8656 < Vco = 99570 Kg
***No falla
ZAPATA EXCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
[((2b-t)2+8Az)0.5-(2b+t)] /4El mayor de los valores obtenidos
154
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
154 70
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna exterior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 59 / 73
d = 35 cmB = 87
Vu = qu . n . B = 777 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 18161 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 7 B = 87
Vu = qu . n . A = 1375 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5 d . A = 32150 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 16940 Kg Entonces :
A1 = 3150 cm A2 = 2.06 > 2 Se toma :2A2 = 13420 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 655987.5 Kg > Pu = 16940 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B 70quB = Pu = 195 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 172153 cm-Kg
2AsB = 1.306 cm AsB = 10.79 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.7 cm
A = 154 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 110 Kg/cm
A 45Mu = quB . m = 97246 cm-Kg
2
AsA = 0.738 cm AsB = 6.09 cm
Usar: 3 # 5 OK# capas = 1 e
e = 25.3 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 87 cm
m = 42As = # 5 @ 25 cm
70 cm
A = 154 cmm = 42
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 7Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
154
70
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
154
70
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
B = 87 cm
45 cm
-
Parte I - pg. 60 / 73
5.4.2.6 ZAPATA Zx-6:
Zapata Zex-F345.0 x 45 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 7.09 TPe = Pi = 12.27 Tn PL = 5.04 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.14 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 7090 + 5040 = 15774 cm
0.769
Con sismo : A Z = 7090 + 5040 + 140 = 11232 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 56 101 cm
m = m = 56A z = b = 45
t = 45 A Z = 15774 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cmAo = 5000 cm cm
bo = 205 cm cm
45
Pu = 1.4 x 7090 + 1.7 x 5040 = 18494 KgPu = 1.25 x ( 7090 + 5040 ) + 140 = 15303 Kg
=A Luego : qu = Pu = 18494 = 1.17 Kg/cm
AxB 15774B = 101
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 18494 - 1.17 x 5000 = 12632 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 153764 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 226271 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5bo . d = 104408 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 104408 ) = 88747 KgVuo = 12632 < Vco = 88747 Kg
***No falla
ZAPATA EXCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
[((2b-t)2+8Az)0.5-(2b+t)] /4El mayor de los valores obtenidos
157
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
157 45
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna exterior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 61 / 73
d = 35 cmB = 101
Vu = qu . n . B = 2454 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . B = 21019 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
n = 21 B = 101
Vu = qu . n . A = 3812 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f 'c)0.5
d . A = 32651 Kg
=A Como : Vu < Vc
***No falla
En la superficie de apoyo : Pu = 18494 Kg Entonces :
A1 = 2025 cm A2 = 2.79 > 2 Se toma :2A2 = 15774 cm A1
Pn = ( 0.85 f 'c ) x A2 x A1 = 421706.3 Kg > Pu = 18494 = 0.7 A1
Clculo del As a lo largo del lado B 45quB = Pu = 184 Kg/cm
B
Mu = quB . m = 285395 cm-Kg
2AsB = 2.169 cm AsB = 10.96 cm e
Usar: 5 # 5# capas = 1 OK #
e = 26.7 cm
A = 157 cmClculo del As a lo largo del lado A
quA = Pu = 118 Kg/cm
A 45Mu = quB . m = 183719 cm-Kg
2
AsA = 1.396 cm AsB = 7.05 cm
Usar: 4 # 5 OK# capas = 1 e
e = 25.7 cm#
As = # 5 @ 27 cmB = 101 cm
m = 56As = # 5 @ 26 cm
45 cm
A = 157 cmm = 56
b). Corte por flexin Se verificar el peralte que satisface el corte perimetral:
n = 21Corte actuante en la seccin crtica
d =
35
157
45
Corte resistente de diso del concreto
por flexin
Corte actuante en la seccin crtica
157
45
Corte resistente de diso del concreto
d = 35 por flexion
c). Falla por aplastamiento
La fuerza resistente al aplastamiento :
***No falla por aplastamiento
4. Clculo del Acerado
35 c
m
35 c
m
B = 101 cm
45 cm
-
Parte I - pg. 62 / 73
5.4.2.7 ZAPATA Zx-7:
Zapata Zex-F445.0 x 45 cm S/C = 0.04 Kg/cm
400 Kg/m1.8 T/m0.8 m
0.98 Kg/cm s = 0.0018 Kg/cmConcreto : 175 Kg/cmRefuerzo : 4200 Kg/cm
PD = 7.58 TPe = Pi = 13.17 Tn PL = 4.97 T c = 0.0024 Kg/cm
PE = 0.62 T
d = 45 cm # 5 40 cmdonde : d = 35 cm 10 cm
***No falla ***No falla ***No falla ***No falla
qe = 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 0.769 Kg/cm
qe* = 1.33 x 0.98 - ( 0.0018 x 35 + 0.0024 x 45 + 0.04 ) = 1.092 Kg/cm
2. Dimensionamiento en Planta : Areas mnimas de la zapata en plantaSin sismo : A Z = 7580 + 4970 = 16320 cm
0.769
Con sismo : A Z = 7580 + 4970 + 620 = 12056 cm
1.092
Dimension final de la planta: m = 57 102 cm
m = m = 57A z = b = 45
t = 45 A Z = 16320 cm
d/2 = 17.5 cm d = 35 cmAo = 5000 cm cm
bo = 205 cm cm
45
Pu = 1.4 x 7580 + 1.7 x 4970 = 19061 KgPu = 1.25 x ( 7580 + 4970 ) + 620 = 16308 Kg
=A Luego : qu = Pu = 19061 = 1.17 Kg/cm
AxB 16320B = 102
La fuerza cortante ltima actuante en el permetro de falla es: Vuo = Pu - qu . Ao
Vuo = 19061 - 1.17 x 5000 = 13221 Kg
c = 1.00 s = 40
Vco = 0.27 ( 2 + 4 )(f 'c)0.5 x bo . d = 153764 Kg
cVco = 0.27 ( s . d + 2 ) (f 'c)
0.5bo . d = 226271 Kg
boVco = 1.1 (f 'c)
0.5bo . d = 104408 Kg
Cortante resistente del concreto de diseo Vco = 0.85 ( 104408 ) = 88747 KgVuo = 13221 < Vco = 88747 Kg
***No falla
ZAPATA EXCENTRICA
Dimensiones de la columna :Sobrecarga :Peso volumtrico del suelo :Profundidad de la cimentacin :
Resistencia admisible del suelo :
35 c
m
Materiales :
Cargas en servicio :
45 c
m
35 c
m
1. Clculo de la presin efectiva o neta del sueloAsumiendo un peralte de la zapata , porque la longitud de la barra en compresin es de
y el recubrimiento es dea). Corte por punzonamiento b). Corte por flexin c). Falla por aplastamiento
Presin efectiva sin considerar carga de sismo
Presin efectiva considerando carga de sismo
Se toma la mayor rea, por lo tanto la zapata ser de aproximadamente que da un rea mayor que el mnimo.
[((2b-t)2+8Az)0.5-(2b+t)] /4El mayor de los valores obtenidos
160
cm
3. Dimensionamiento en Alturaa). Corte por punzonamiento
Presin factorizada o ltima del suelo, considerando la carga ltima,el mayor de las conbinaciones
160 45
Resistencia nominal del concreto al cortante, se elige el menor de los siguientes valores. Donde correspondiente a una columna exterior
Como :
por punzonamiento
-
Parte I - pg. 63 / 73
d = 35 cmB = 102
Vu = qu . n . B = 2662 Kg
45
Vc = 0.85 0.53 (f '