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Diseño de un laboratorio de semillas
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MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
PLANTA DE DISEÑO
A
NPT: + 0.20
Piso Porcelanato
0.40 x 0.40 m
SALA DE
GERMINACION
.30 4.40 .30
4.70
B
.30
4.9
0.3
02.2
0.3
0
2.5
05.2
0
3
2
1
NPT: + 0.20
Piso Porcelanato
0.40 x 0.40 m
ALMACEN
NPT: + 0.20
Piso Porcelanato
0.40 x 0.40 m
SALA DE
PROCESOS
RECEPCION MUESTRAS
B
B
.30 1.20 .45 .70 1.20 .85 .30
.40
.25 .25
4.70
A B
.30
4.9
0.3
02.2
0.3
0
2.5
05.2
0
3
2
1
AA
NPT: + 0.20
.60
V3
V1
V2
V1
V2
.40
.65
.50
.50 .50
.50
.40
.65
.50 .50
5.00
8.0
0
8.0
0
5.00
P1
P2
1.20 .90 1.00 .70 .60
P3
Planta de Diseño, pág. 1
DATOS GENERALES
a).- Estructura de diseño:
Estructura : Laboratorio de Semillas
Numero de Pisos : 1
Eje paralelos a X : Ejes 1, 2, 3
Eje paralelos a Y : Eje A, B
Altura de edificio : 3.00 m, Maxima Altura
Dimension Lado Menor : 5.00
Dimension Lado Mayor :
Relación: Lado Mayor/Lado Menor : No Colocar Junta de Construccion
Forma geométrica de la planta : Regular
Categoria de la Edificacion : C
Factor de Uso :
b).- Concreto:
g c = Peso especifico del concreto
f`c = Resistencia del concreto a los 28 días
c).- Acero:
fy =
d).- Mamposteria:
f'm = ; E =
e).- Porticos:
De concreto Armado, capaces de soportar cargas de sismo y estaticas o Gravedad.
f).- Cargas Vivas:
Laboratorio : kg/m2
g).- Esfuerzo del Terreno:
Capacidad Portante: : kg/m2 (Ver estudio de Suelos)
h).- Proyeccion futura en la Estructura:
No se Construira, ninguna estructura sobre la planteada.
22,500 kg/cm2
300.00
1.60
210 kg/cm2
4,200 kg/cm2
0.75
45.00 kg/cm2
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DATOS GENERALES
8.00
2,400 kg/m3
1.00
Categoria C - Edificaciones Comunes, Cuya falla ocasionaría pérdidas de cuantía
intermedia como viviendas, oficinas, hoteles, restaurantes, depósitos e instalaciones
industriales cuya falla no acarree peligros adicionales de incendios, fugas de
contaminantes, etc.
Datos Generales, pág. 2
a.- Parametros Sismoresistentes
= 0.4 Zona 3
= 1.0 Usos Comunes
= 1.4 Suelo Flexible
= 0.9
= 8 Estructura Longitudinal Aporticada
= 8 Estructura Transversal de Mamposteria
b.- Cortante Basal
V = Z U S C
C = 2.5 (Tp / T) ; C = < 2.50; C/R => 0.10
T = hn = = Seg.
Ct
C = 2.50 x 0.90 = Seg.
0.10
Condicion: C < 2.5 ; Entonces Asumimos: C =
Verificamos: C/R = = >
ΣP : Sumatoria del peso total de la estructura, hallamos "V" en función de ΣP
Vx = ΣP Vy = ΣP
ΣP = kg ; Su Calculo se presenta mas adelante
Vx = Kg Vy = Kg
Vx = Tn Vy = Tn
Ok
8
0.175
43,867.70
7,676.85
7.68
7,676.85
7.68
0.175
35
22.500
2.50
2.50 0.3125 0.100
Tp
Rx
Ry
ΣPR
3.50 0.100
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
Z
U
S
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
PARAMETROS DE DISEÑO
Parametros de Diseño, pág. 3
a.- Planta de Distribución de columnas y vigas
b.- Predimensionamiento de Losas
Calculado: h = =
Asumido: h = m
c.- Predimensionamiento de Vigas
Criterio:
Vigas Principales : h = L/11 Donde:
h = L/10 L= Luz Libre.
Vigas Secundarias: h = L/14 h= Peralte Total de Viga.
c.1.- Vigas Principales : Eje A y B - NOMENCLATURA VP101
En la planta los Ejes Paralelos son: Eje : A y B
L =
11
L =
10
Calculado: h = m
Asumimos: h = m0.60 b = 0.30
h = =4.9 0.49
10
0.49
=4.9 0.45 VP101
11
h =
0.6
0
h >Luz Mayor
25
4.40 0.176
25
0.20
h =
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"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
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Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
PREDIMENSIONAMIENTO
A
4.70
B
2.5
05
.20
3
2
1
C2
X
Y
C2
C2
C2
C2
C2
4.40
4.9
02
.20
Predimensionamiento, pág. 4
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
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Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
PREDIMENSIONAMIENTO
Base de Viga: b =
b = m (Mínimo)
Calculado: b = m
Asumimos: b = m
c.2.- Vigas Secundarias : Eje 1, 2, 3 - NOMENCLATURA VS101
En la planta los Ejes Paralelos son: Eje : 1, 2, 3
L =
14
Calculado: h = m
Asumimos: h = m
Base de Viga: b =
b = m (Mínimo)
Calculado: b = m
Asumimos: b = m
d.- Predimensionamiento de Columnas
Donde:
Ac : área de la columna
Pu : carga última
f'c : Resistencia del Concreto
fy : Resistencia a la Fluencia del acero
Ø : Factor de Reducción de Esfuerzos
Ø = 0.70 Columnas Estribadas
Ø = 0.8 Columnas Zunchadas
C : Factor a dimensional para predimensionamiento, según la ubicación de la columna
C = 1.3 Columna interior CI
C = 1.7 Columna exterior pisos altos CEPA
C = 1.5 Columna exterior pisos bajos CEPB
C = 2.0 Columna en esquinas CE
ρ : Cuantía Mínima y Máxima
ρ = cuantía mínima 1%
ρ = cuantía mínima 4%
210kg/cm²
4200kg/cm²
0.01
0.04
0.30 b = 0.30
Ac =C.Pu
Ø (0.85 f'c + ρfy)
0.35 VS101
h =
0.3
5
h/2
0.25
0.18
h = =4.400 0.31
14
0.31
h/2
0.25
0.30
0.30
Predimensionamiento, pág. 5
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"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
PREDIMENSIONAMIENTO
d.1.- Metrado de Cargas para calcular las Dimensiones de Columnas
Planta de Áreas Tributarias
Según el área se puede Aplicar la condición mas desfavorable para las columnas
con las terminología de:
C = 1.3 Columna interior CI : No existen
C = 1.5 Columna exterior pisos bajos CEPB : Ejes 2-A ó 2-B
C = 2.0 Columna en esquinas CE : Ejes 1-3
d.2.- Columna Exterior: Intersección de Ejes 2-A ó 2-B
Pisos: 1º
CV 962.50
Recubrimiento de techo 100.00
Sobrecarga 100.00 Kg/m² 3.85 2.50
Kg/m² 3.85 2.50
972.00
962.50
Columna (C2) 2400.00 Kg/m³ 0.30 0.30 4.50
1663.20
Tabiquería 1800.00 Kg/m³ 2.500 0.15 0.30 202.50
Viga Eje Y-Y - VP101 2400.00 Kg/m³ 3.850 0.30 0.60
962.50
Viga Eje X-X - VS101 2400.00 Kg/m³ 2.500 0.30 0.35 630.00
Piso mas cielo raso 100.00 Kg/m² 3.850 2.500
Altura
(m)
Peso
Parcial
(Kg)
CM
Peso aligerado 300.00 Kg/m² 3.850 2.500 2887.50
Tip
o d
e
Carg
a
ElementoPeso
UnitarioUnidades
Largo
(m)
Ancho
(m)
A
4.70
B
2.5
05
.20
3
2
1
C2
X
Y
C2
C2
C2
C2
C2
2.7
53
.85
1.4
0
2.50 2.50
Predimensionamiento, pág. 6
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"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
PREDIMENSIONAMIENTO
P CM = x 1 = Kg
P CV = x 1 = Kg
Pu = 1.2 PCM +1.6 PCV
P CM = Kg.
P CV = Kg.
Pu = Kg.
C = 1.50 Columna exterior pisos Bajos
Ø = 0.70
f'c = kg/cm²
fy = kg/cm²
ρ =
Kg
kg/cm²
Ac = cm²
Columna Circular: R = cm , A = cm²
Columna Cuadrada: L = cm , A = cm²
Columna Asumida : CUADRADA
70.97
4.75 70.97
8.42 70.97
210.00
4200.00
0.04
Ac =17214.36
242.55
8,280.20
962.50
11,476.24
Ac =C.Pu
Ø (0.85 f'c + ρfy)
8280.20 8280.20
962.50 962.50
Para el presente proyecto la Columna de los ejes A-2 y B-2, son las mas cargadas o
mas desfavorables en soportar carga Muertas y Vivas, por tanto su diseño se
asumirá para todas las existentes, es decir incluir las esquinas. Y su denominación
es la que aparece en las graficas : C2
0.30
0.3
0
Nótese que el Área sirve para calcular diferentes secciones de columnas, muy
pequeñas por lo que a criterio y experiencia del proyectista, se ASUMIRA una
columna Cuadrada de:
Predimensionamiento, pág. 7
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Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
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Norberth Bustamante Mondragon
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
PREDIMENSIONAMIENTO
e.- Elementos Predimensionados y Asumidos.
Viga VP101 (30x60):Eje : A y B
Viga VS101 (30x35):Eje : 1, 2, 3
Columna C1 (250x40):ENTRADA
Columna C2 (30x30):TODOS LOS EJES
Las columnas con C1, no soportan cargas muy significativas, pero es necesario que
tengan estabilidad, ya que soportan un elemento arquitectónico importante como es
el Ingreso al Laboratorio
A
4.70
B
2.5
05
.20
3
2
1
2.5
05
.20
3
2
1
X
Y
VP
101 (
30x60)
VP
101 (
30x60)
VP
101 (
30x60)
VP
101 (
30x60)
VS101 (30x35)
VS101 (30x35)
VS101 (30x35)
C2
C2
C2
C2
C2
C2
Predimensionamiento, pág. 8
a.- Peso del Nivel Nº 1 h = 3.00 m ; S/C =
h = Altura de Columnas entre Pisos 1º y Azotea o techo
Eje X VS101 3
Eje Y VP101 2
Columna C1 6
Alijerado
Paño Ejes 1-2 1
Paño Ejes 2-3 1
Cielo Raso (e=1'')
Cobertura en techo
Tabiquería
Eje A 1
Eje B 1
Eje 1 1
Eje 2 1
Eje 3 1
Sobrecimiento
Columnetas
Muros
P CM = kg
Carga Viva: En Edificaciones Tipo C : 25% s/c P CV = kg
Peso del Nivel 1: W1 = PCM + PCV
W1 = Kg
b.- Cuadro resumen de Pesos de la Estructura
1 W1 =
ΣP
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
43,867.70
43,086.70 781.00 43,867.70
43,086.70
781.00
43,867.70
NivelCarga Muerta
CM (kg)
Carga Viva
CV (kg)
Wi = PCM + PCV
(kg)
En el Analisis Sismico, estas cargas son asumidas por el terreno
0.89 m³ 4.400 0.15 1.35
0.89 m³ 4.40 0.15 1.35
2.50 m³ 7.400 0.25 1.35
0.89 m³ 4.400 0.15 1.35
1800.00 Kg/m³ 13,802
2.50 m³ 7.400 0.25 1.35
1,796.30
1600.00 Kg/m³ Area = 31.24 0.050 2,499.20
2.200 4.40 9.68
2300.00 Kg/m³ Area = 31.24 0.025
300.00 Kg/m² 9,372.00
4.900 4.40 21.56
2400.00 Kg/m³ 7.10 0.30 0.60 6,134.40
2400.00 Kg/m³ 0.30 0.30 3.00 3,888.00
Peso
(kg)
2400.00 Kg/m³ 7.40 0.30 0.35 5,594.40
Elementos P. UnitarioNº
Vcs.
Largo
(m)
Ancho
(m)
Altura
(m)
100.00 Kg/m²
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DETERMINACION DEL PESO TOTAL DE LA ESTRUCTURA
Peso Total de la Estructura, pág. 9
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
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MEMORIA DE CÁLCULO
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Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DETERMINACION DEL PESO TOTAL DE LA ESTRUCTURA
Parametros:
= 0.4 Zona 3
= 1.0 Usos Comunes
= 1.4 Suelo Flexible
= 0.9
= 8.0 Estructura Aporticada
= 8.0 Estructura Aporticada
= 2.50 Estructura Aporticada
V = Z U S C
Según los parametros Sismico calculados:
Vx = x Kg = Tn
Vy = x Kg = Tn
g.- Determinacion de las fuerza sismicas en Altura
T = seg
Verificamos: T = seg. < 0.70 Ok: Fa = 0
Donde: (V-Fa) = 0
Vx = Tn
1º
Σ
Vy = Tn
1º
Σ 131.60 1.00 7.68
Qi
(Tn)
43.87 3.00 131.60 1.000 7.68 7.68
131.60 1.00 7.68
7.68
Niv
el
Wi
(Tn)
hi
(m)
Wixhi
(Tn-m)
(Wixhi)
(Σwixhi)
Fi
(Tn)
(Wixhi)
(Σwixhi)
Fi
(Tn)
Qi
(Tn)
43.87 3.00 131.60 1.000 7.68 7.68
0.100
0.100
7.68
Niv
el
Wi
(Tn)
hi
(m)
Wixhi
(Tn-m)
0.175 43,867.700 7.68
0.175 43,867.700 7.68
S
Tp
Rx
Ry
C
ΣPR
Z
U
Peso Total de la Estructura, pág. 10
1.- DISEÑO DE LOSA ALIGERADA
A.- DISEÑO DE LOSA ALIGERADA (Tramo Critico : Pasadisos)
Del Predimensionamiento: h = m
1º CARGA MUERTA
Aligerado Kg/m2
Piso kg/m2
Cielo Raso kg/m2
CARGA VIVA
S/C Kg/m2
Carga Ultima Mayorada: Wu = 1.4 WD + 1.7 WL = +
Wu = Tn/ml
Analizando solo los valores máximos que perjudicarían la estructura, con 7 apoyos
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Nivel Tipo de Carga
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA
Peso Unitario
0.400 40.00 0.04
0.20
Carga Unitaria
Kg/ml Parcial
0.18
100
Ancho
Tributario Tn/ml
300 0.400 120.00 0.12
40.00
50 0.400 20.00 0.02
0.04
B : SEGÚN PROGRAMA SAP
0.400 0.04100
0.252 0.068
0.320
A4.70
B
4.40
Diseño de Losa Aligerada, pág. 11
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA
0.5 Tn-m
0.25 Tn-m
Momento Maximo Positivo: = Tn - m
Momento Maximo Negativo: = Tn - m
C : VERIFICACION DE MOMENTOS MAXIMOS
Calculo de Momentos maximos:
M. max. = 0.85 * f'c * a * b * (d - a/2)
a = P max. * fy * d
0.85 * f'c
Con: P. max. = 0.75 * Pb
Pb = 0.85 B1 * (f'c/fy) * [6000/(6000+fy)]
B1 =
0.25
0.52
0.52
0.85
Diseño de Losa Aligerada, pág. 12
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA
Donde:
r = cm Recubrimiento
d = cm Peralte
b' = cm Ancho de Vigeta
f`c =
fy =
Pb =
P. max. =
a = cm
M. max. = Tn - m
Condicion: M. max. > M u : > Tn-m Ok
D : VERIFICACION POR CORTE
Máximo Cortante que soporta el concreto:
Vc = 1.1 (ø 0.53 f`c) b' d = Tn
ø =
0.7 Tn
0.7 Tn
V : Cortante Maximo Positivo: = Tn
V : Cortante Maximo Negativo: = Tn
0.016
1.572 0.520
0.021
6.375
1.572
0.70
1.22
0.85
0.70
210 kg/cm2
3
17
10
4,200 kg/cm2
Diseño de Losa Aligerada, pág. 13
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DISEÑO DE LOSA ALIGERADA
A la distancia "d" de la cara de apoyos:
0.6 Tn
0.6 Tn
V : Cortante Maximo Positivo: = Tn
V : Cortante Maximo Negativo: = Tn
Condicion: V. max. > V u : > Tn Ok
D : CALCULO DEL ACERO HORIZONTAL
Datos:
Es :
h : 20 cm
b : 10 cm
r : 3 cm recubrimiento
d : 17 cm
ø : Factor de reducción de esfuerzos
2E+06
1.221 0.610
0.90
0.61
0.61
Diseño de Losa Aligerada, pág. 14
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE LOSA ALIGERADA
d.1) Acero Positivo Maximo (Tramo Central)
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 )
si: a = cm 1 ø
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Acero Minimo (centro)
As mín. = 0.0018 b * d = cm2
Acero Asumido: As = cm2
usar: 1 ø + (As = cm2 ) Ok
d.2) Acero Negativo Minimo
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 )
si: a = cm 1 ø
As = cm2 1 ø
Verificamos:a = Ok, Cumple
Acero Minimo (Laterales) b = 40 cm
As mín. = 0.0018 b * d = cm2
Acero Asumido: As = cm2
usar: 1 ø + 1 ø (As = cm2 ) Ok
0.01
25000.00
6.61 17.00
1/2'' 3/8''
13.76 17.00
0.50
0.82
1.22
1/2''
52000.00
0.39
1.98
0.50
1.22
1/2''
3/8''
1/2''
0.31
0.39
1.27
0.01
Diseño de Losa Aligerada, pág. 15
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS
A.- METRADO DE CARGAS EN VIGAS.
A.1.- PORTICO : EJES "1"
Las distancias indicadas estan referidas a la luz entre ejes de cada pórtico.
1º CARGA MUERTA
Aligerado Kg/m2
Cobertura Kg/m2
Cielo Raso kg/m2
Viga VS101(30x35) kg/m3
Muro Lad. Cab.,H= 0.3 kg/m3
Recubrimiento de Muro kg/m3
CARGA VIVA
S/c = Wo Kg/m2
2º CARGA MUERTA
No se Proyecta Ningun tipo de estructura sobre estos Ambientes
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Kg/ml
0.11
0.96
Ancho
Tributario
Carga Unitaria
Parcial Tn/ml
0.10
0.61
0.25
0.150
0.030
605.00
252.00
81.00
18.00
110.00100 1.100
0.30
0.30
110.00
1.1000
1.1000
0.105
330.00
110.00
252.00
Nivel Peso UnitarioTipo de Carga
2400
1800
2000
300
100
150 1.1000 165.00
3.8
25
4.70A B
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 16
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
A.2.- PORTICO : EJES "2"
Las distancias indicadas estan referidas a la luz entre ejes de cada pórtico.
1º CARGA MUERTA
Aligerado Kg/m2
Cobertura Kg/m2
Cielo Raso kg/m2
Viga VS101(30x35) kg/m3
Muro Lad. Cab.,H= 0 kg/m3
Recubrimiento de Muro kg/m3
CARGA VIVA
S/c = Wo Kg/m2
2º CARGA MUERTA
No se Proyecta Ningun tipo de estructura sobre estos Ambientes
100 3.550 355.00 355.00 0.36
1800 0.150 0.00 0.00
2000 0.030 0.00 0.00 0.00
1.95
2400 0.105 252.00 252.00 0.25
150 3.550 532.50
100 3.550 355.00
2.20
300 3.5500 1065.00
Nivel Tipo de Carga Peso Unitario Ancho
Tributario
Carga Unitaria
Kg/ml Parcial Tn/ml
1952.50
3.8
25
4.70A B
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 17
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
A.3.- PORTICO : EJE "3"
Las distancias indicadas estan referidas a la luz entre ejes de cada pórtico.
1º CARGA MUERTA
Aligerado Kg/m2
Cobertura kg/m2
Cielo Raso kg/m2
Viga VS101(30x35) kg/m3
Muro Lad. Cab.,H= 0.3 kg/m3
Recubrimiento de Muro kg/m3
CARGA VIVA
S/c = Wo Kg/m2
2º CARGA MUERTA
No se Proyecta Ningun tipo de estructura sobre estos Ambientes
18.00
1800 0.150
490.00 490.00
252.00
0.30 81.00
200 2.4500
100 2.4500 245.00 1347.50
2000
Ancho
Tributario Parcial
2.4500
2400 0.105 252.00
0.030 0.30
735.00
0.10
0.49
367.50
1.35
0.25
Carga Unitaria
Tn/ml
1.70
150
2.4500
Kg/ml
300
Nivel Tipo de Carga Peso Unitario
3.8
25
4.70A B
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 18
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
A.4.- PORTICO : EJE "A"
Las distancias indicadas estan referidas a la luz entre ejes de cada pórtico.
1º CARGA MUERTA
Aligerado Kg/m2
Cobertura kg/m2
Cielo Raso kg/m2
Viga VP101(30x60) kg/m3
Muro Lad. Cab.,H= 0.2 kg/m3
Recubrimiento de Muro kg/m3
CARGA VIVA
S/c = Wo Kg/m2
2º CARGA MUERTA
No se Proyecta Ningun tipo de estructura sobre estos Ambientes
1210.00220.00
9.00
0.22
1800 0.150 0.15
0.05
100 2.200 220.00 220.00
2000 0.030 0.15
2400 0.180 432.00
40.50
150
1.21
432.00
100
0.43
2.200 330.00
300 2.200 660.00
Nivel Tipo de Carga Peso Unitario Ancho
Tributario Parcial Tn/ml
Carga Unitaria
Kg/ml
1.69
2.200
3.8
25
5.203 1
2.502
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 19
MEMORIA DE CÁLCULO
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
A.5.- PORTICO : EJE "B"
Las distancias indicadas estan referidas a la luz entre ejes de cada pórtico.
1º CARGA MUERTA
Aligerado Kg/m2
Ladrillo Pastelero+barro kg/m2
Cielo Raso kg/m2
Viga VP101(30x60) kg/m3
Muro Lad. Cab.,H= 0.2 kg/m3
Recubrimiento de Muro kg/m3
CARGA VIVA
S/c = Wo Kg/m2
2º CARGA MUERTA
No se Proyecta Ningun tipo de estructura sobre estos Ambientes
Parcial Tn/ml
Carga Unitaria
Kg/mlNivel Tipo de Carga Peso Unitario Ancho
Tributario
660.00
2400 0.180 432.00
300 2.200
1.69
100 2.200 220.00 1210.00
150 2.200 330.00
432.00 0.43
1800 0.150 0.15 40.50
100 2.200 220.00 220.00 0.22
1.21
2000 0.030 0.15 9.00 0.05
3.8
25
5.203 1
2.502
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 20
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
B.- ISOMETRICOS DE PORTICOS DEFINIDOS
Isometrico:
Según, Columnas y Vigas
Predimensionadas y Asumidas
Cada color representa un tipo
de Elemento, con sus dimensiones
correspondientes, pero de un mismo
material. (Concreto)
Isometrico:
Con los elementos
designados, en Sap2000
Nomenclatura, que se diseña
y se muestra en los planos
de Estructuras
C.- CORTANTE BASAL
Acciones de sismo:
Zona Sismica Z =
Parámetro de Suelo S = Tp = 0.90
Coeficiente de Amplificacion Sismica C =
Factor de Uso U =
Coeficiente de Reducción Rx = Regular
Ry = Regular
Cortante Basal: ZUCS/R Vx = ΣP
Vy = ΣP
2.50
0.175
1.00
8
0.467
0.40
1.40
3
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 21
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Cortantes Calculados:
Metrados: Peso Nivel 1
Componente
ZUCS/R
Vx =
Vy =
Fx
Fy
Resumen de Cargas:
D Tn/m
L Tn/m
D.- CALCULOS EN SAP2000
Combinaciones de Carga:
COMB1 : 1.40 D + 1.70 L
COMB2 : 1.25 D + 1.25 L + Sx
COMB3 : 1.25 D + 1.25 L - Sx
COMB4 : 1.25 D + 1.25 L + Sy
COMB5 : 1.25 D + 1.25 L - Sy
COMB6 : 0.90 D + Sx
COMB7 : 0.90 D - Sx
COMB8 : 0.90 D + SY
COMB9 : 0.90 D - SY
COMB10 : 0.90 D + S
COMB11 : 0.90 D - S
Donde:
S : Carga por sismo
S : Envolvente : SX+SY
Sx : Carga de sismo paralelo al eje X
Sy : Carga de sismo paralelo al eje Y
D : Carga Muerta
L : Carga Viva
Carga
Distribuida
Distribuida
7.68
0.175
Pi ( Ton )
3.84
7.68
2.567.68
7.68
7.68
1.69
3 Porticos 2 Porticos
Eje BEje A
1.69
7.68
0.22
Nivel
1º0.11
Eje 2
0.22
Similar
Para los
ejes Mod.
II y II
Fi x Fi y
43.87Tn
Eje 1
0.96
0.49
2.20
0.36
Eje 3
1.70
3.5
3.5
hi ( m )
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 22
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
E.- DEFINICION DE MATERIALES
Concreto: Albañileria:
F.- DEFINICION DE SECCIONES.
C1 : Columna 1, Tipo "L"
C2 : Columna 2, Tipo "T"
C3 : Columna 3, Tipo "T"
C4 : Columna 4, Rectangular
VA : Viga de Amarre todo el Perimetro
VV101 : Viga Voladizo, parte Frontal y Posterior, de 25x20 cm
VV102 : Viga Voladizo, parte Frontal y Posterior, de 30x20 cm
VP101 : Viga Principal 1, de 25x30 cm
VP102 : Viga Principal 2, de 30x60 cm
VS101 : Viga Secundaria 1, de 20x30 cm
VS102 : Viga Secundaria 2, de 20x30 cm
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 23
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
ISOMETRICO DE ELEMENTOS DEFINIDOS:
Definicion de cargas:
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 24
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Creacion de combinaciones:
APLICACIÓN DE CARGAS MUERTAS APLICACIÓN DE CARGAS VIVAS
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 25
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
APLICACIÓN DE CARGAS DE SISMO SX APLICACIÓN DE CARGAS DE SISMO SY
G.- DESPLAZAMIENTOS EJE X
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 26
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Nudo con Mayor DesplazamientoU1 = cm
Desplazamiento Relativo teorico por Nivel
1
Desplazamiento Total real
d1
Distorsion por Piso di - di-1
hi
1º = - = Ok
H.- DESPLAZAMIENTOS EJE Y
7.68 kg SAP2000 - V12 0.0057 0.34
0.0057
hi
∆i = Real
(0.75R=6
)
(mm)
∆i = Real
Total
3.825 0.34 0.34
NivelQi
(kg)
KE Rigides
Lateral Por
Nivel
∆i = Qi/Kei
Teorico (cm)
∆i = Real
(0.75R=6
)
(mm)
0.34 0.00 0.0001
3825.00
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 27
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Nudo con Mayor DesplazamientoU2 = cm
Desplazamiento Relativo teorico por Nivel
1
Desplazamiento Total real
d1
Distorsion por Piso di - di-1
hi
1º = - = Ok
I.- COMBINACIONES DE CARGA
0.0041
NivelQi
(kg)
KE Rigides
Lateral Por
Nivel
∆i = Qi/Kei
Teorico (cm)
∆i = Real
(0.75R=6
)
(mm)
7.68 kg SAP2000 - V12 0.0041 0.25
hi
∆i = Real
(0.75R=6
)
(mm)
∆i = Real
Total
3.825 0.25 0.25
0.25 0.00 0.0001
3825.00
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 28
MEMORIA DE CÁLCULO
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Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 29
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Proyectista :
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 30
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"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
J.- MOMENTOS DE DISEÑO: EJE "1, 2, 3" - MAYORES MOMENTOS EJE 3
Según calculos: Los Momento en la Viga VS101: 30x35
Analizando solo los valores máximos que perjudicarían la estructura, con 2 apoyos
Momento Maximo Positivo: = Tn - m
Momento Maximo Negativo: = Tn - m5.10
5.90
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 31
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
K.- CALCULO DE ACERO: EJE "1, 2, 3"
K.1.- VIGA VP101: Seccion : 30 x 35
Es :
h : 35 cm
b : 30 cm
r : 3 cm recubrimiento
øe : Diámetro de Estribos
øh Diámetro horizontal calculado
d : cm
ø : Factor de reducción de esfuerzos
Concreto:
g c = Peso especifico del concreto
f`c = Resistencia del concreto a los 28 días
Acero:
fy =
Acero Positivo Maximo: Centro de A-B
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 ) 3 ø
si: a = cm 0 ø
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Acero Minimo.
As mín. = 0.0018 b * d = cm2
Acero Asumido: As = cm2
usar: 3 ø (As = cm2 ) Ok
2,400 kg/m3
5/8''
30.3
0.90
30.25
5.94
1.63
5.56
590000.00
5/8''
0 ''
5/8''
156.08
5.56
4.36
3/8''
4.36
210 kg/cm2
4,200 kg/cm2
2E+06
b
h
r
d
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 32
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DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Acero Negativo Minimo: Centro de A-B
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 ) 2 ø
si: a = cm 0 ø
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Acero Minimo.
As mín. = 0.0018 b * d = cm2
Acero Asumido: As = cm2
usar: 2 ø (As = cm2 ) Ok
Acero Negativo Minimo: Eje A y Eje B - VS101
Seccion : 30 x 35
Es :
h : 35 cm
b : 30 cm
r : 3 cm recubrimiento
øe : Diámetro de Estribos
øh Diámetro horizontal calculado
d : cm
ø : Factor de reducción de esfuerzos
Concreto:
g c = Peso especifico del concreto
f`c = Resistencia del concreto a los 28 días
Acero:
fy =
3.96
1.63
295000.00
2.10
30.2578.04
0 ''
5/8''
2.67
5/8''
2.10
2.67
3/8''
5/8''
30.3
0.90
2,400 kg/m3
210 kg/cm2
4,200 kg/cm2
2E+06
b
h
r
d
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 33
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de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Acero Positivo Maximo: Centro de A-B y B-C
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 ) 3 ø
si: a = cm 0 ø
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Acero Minimo.
As mín. = 0.0018 b * d = cm2
Acero Asumido: As = cm2
usar: 3 ø + (As = cm2 ) Ok
L.- MOMENTOS DE DISEÑO: EJES : A y B
5/8''
3.73 0 ''
4.75
3.73
1.63
4.75
5/8'' 5.94
510000.00
134.92 30.25
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 34
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de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
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Proyectista :
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Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Según calculos: Los Momento en la Viga VP102: 30x60
Analizando solo los valores máximos que perjudicarían la estructura, con 2 apoyos
Momento Maximo Positivo: = Tn - m
Momento Maximo Negativo: = Tn - m
M.- CALCULO DE ACERO
l.1.- VIGA VP102: Seccion : 30 x 60
Es :
h : 60 cm
b : 30 cm
r : 3 cm recubrimiento
øe : Diámetro de Estribos
øh Diámetro horizontal calculado
d : cm
ø : Factor de reducción de esfuerzos
Concreto:
g c = Peso especifico del concreto
f`c = Resistencia del concreto a los 28 días
Acero:
fy =
Acero Positivo Maximo: Centro de 1-2
Mu = kg - cm 2 ø
As = / ( - a/2 ) 1 ø
si: a = cm
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Acero Minimo.
As mín. = 0.0018 b * d = cm2
Acero Asumido: As = cm2
usar: 2 ø + 1 ø (As = cm2 ) Ok5/8'' 5/8'' 5.94
2.98
3.52
4,200
5/8''
2.76
5/8''
3.52
kg/cm2
716000.00
189.42 55.25
2,400 kg/m3
55.3
0.90
7.16
7.53
2E+06
3/8''
5/8''
2.76
210 kg/cm2
b
h
r
d
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 35
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE VIGAS Y COLUMNAS (PORTICOS)
Acero Negativo Minimo: Eje 2
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 ) 2 ø
si: a = cm 0 ø
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Acero Minimo.
As mín. = 0.0018 b * d = cm2
Acero Asumido: As = cm2
usar: 2 ø (As = cm2 ) Ok
2.90
5/8''
3.70
0 ''
5/8'' 3.96
2.98
3.70
199.21 55.25
753000.00
2.90
Diseño de Vigas y Columnas, pág. 36
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA, MURO DE EJES 1, 2, 3
a.1.- Carga viva sobre Cimentacion
S/C :
h = m Altura de Solado
h 1 = m Altura de la Cimentacion
h 2 = m Altura de la Relleno Mat. Propio
h 3 = m Altura de la Relleno Mat. Prestamo
h 4 = m Altura de Piso y Falso Piso
h 5 = m Altura de la Zocalo (Interno)
h 6 = m Altura del Muro
b = m Ancho de Plantilla de la cimentacion
Df = m Profundidad de Desplante
H = m Altura de Sobrecimiento (inc. Viga)
er = m Espesor de Tarrajeo y Zocalos
em = m Espesor del Muro y Sobrecimiento
Otros:
g = Peso especifico del suelo
b = Peso especifico del concreto
g a = Peso especifico de Agua
f`c = Resistencia del concreto a los 28 días
fy = Resistencia del Acero
s = Esfuerzo admisible del terreno
s/c = Sobrecarga en el terreno a cimentar
b) Carga Por Piso
b.1) Cargas Muertas (CM)
Peso de muro Kg / m
Peso de tarrajeo Kg / m
Peso de sobrecimiento Kg / m
WCM = kg/m
A.- DATOS GENERALES
Carga Máxima: 300.00
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
414.00
1,000 kg/m3
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
688.50
205.20
0.30
140
0.30 Tn/m
1,307.70
kg/m2
2,400 kg/m3
a.2.- Datos de calculo y descripción de variables
1,800 kg/m3
0.10
0.40
0.40
0.15
0.30
2.55
kg/cm2
7.50 Tn/m2
B: METRADOS DE CARGAS
0.45
kg/cm2
1.20
1.15
0.015
0.15
4,200
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 15 CM
b
fD
H
S/CS/C
r mee re
hhhh
h
h
h 1
Viga
6
5
4
3
2
Cimentacion Corrida Muro 15 cm, pág. 37
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 15 CM
b.2) Peso Propio (CM) Pp = kg/m
b.3) Carga Viva ( CV)
La carga transmitida por los Clientes y Propietarios de los stans:
P cv = kg/m2
WCV = kg/m
b.4) Carga de Diseño W1
Según el R.N.E. W1 = 1.4 ( C.M. ) + 1.7 ( C.V .)
W1= kg/m Carga distribuida en la Cimentacion
C: DIMENSIONAMIENTO DE CIMENTACION
c.1)
Donde se obtiene:
Peso de Cimentacion:
Carga Ultima de Diseño: Pu = 1.4 cm + 1.7 cv
c.2)
Asumimos: h = m (Después Verificamos)
c.3) Presión Neta Disponible del Terreno
s nt = Presión neta del terreno
s nt =
s nt = - - - - )Tn/m2
s nt = Tn / m2
Pp = 0.43 Tn/m
300.00
1
Pu =
( 7.50
Esfuerzo Admisible - Sobrecarga - Peso de la Cimentacion - Peso de
Piso - Peso del Suelo
CV (Tn/m) L t
1.31 1.00
432.00
Total = 2.04 Tn/m
Cargas Verticales
300.00
Cargas Producidas por Aula (Mayoradas)
2,945.58
Pcm = 1.31 Tn/m
2.95 Tn
Dimensionamiento
6.12
0.40
0.30
Pcv = 0.30 Tn/m
0.30
N° PisosCM (Tn/m)
0.540.110.43
Cimentacion Corrida Muro 15 cm, pág. 38
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 15 CM
c.4) x
Az = S P = m2
s nt
Donde: L x B = m2
L = m Y
Además: B L = Área de la Zapata
Entonces: B = m
Luego:
Asumimos: B = m
L = m
Nota: La base del cimiento corrido debe ser de : m, como minimo, ademas se
reduce cuando, los muros se apoyan en vigas de cimentacion Armada, ya que transfieren
su carga a las columnas en sus laterales
c.5)
s = P
A
Remplazando Valores: Mx = My = 0
s = P ton /m2
A
Donde: >
>
Ok, Los valores de B y L son Correctos
c.6)
Factor de mayoración fg =(1.40 (Pcm + Pp ) + 1.70 Pcv) / (Pcm + Pp +Pcv)
fg =
s g = s actuante máximo * fg
s g = Ton / m2
s g : Presión ultima actuante
0.45
0.333
6.55
Esfuerzo Admisible Esfuerzo actuante Máximo
6.120 Ton / m2 4.53 Ton / m2
Presión Máxima Factorizada
1.444
B L
±Mx ( L/2)
±My ( B/2)
Ix
=P
=
Iy
4.53
1.00
0.45
1.00
Chequeo de Presiones del suelo
B =
0.3
3 m
L = 1.00 m
Área de Cimiento Corrido
0.333
0.33
Cimentacion Corrida Muro 15 cm, pág. 39
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 15 CM
D: VERIFICACION DE PERALTE ASUMIDO
d.1)
d.1.1)
y
x
d = cm
r = cm
s g = Ton / m2
De la figura: x + d = = m
Como: d = cm ; entonces: x = m
d.1.2)Cortante en la sección Critica:
V ud = = Tn
Pero: Vud < ø Vn = ø ( Vc + Vs ) con: Vs = 0
Vud < ø Vc ; Vc = 0.53 √f'c b d = Tn
ø = Entonces: ø Vc = Tn
Luego: Vud = Tn < ø Vc = Tn
El valor de ''h'' es Correcto
0.4
0
Secció
n C
ritica
Verificación de Peralte
Por fuerza Cortante
x
0.00
6.546
L = 0.45
40.00
-1.64
(L - b)/2 0.15
40.000
t =
1.0
0 d
b = 0.15
B =
1.0
0
-0.250
25.08
0.85 21.32
-1.64 21.32
su . B . x
Vud a
ctu
ante
Cimentacion Corrida Muro 15 cm, pág. 40
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 15 CM
d.2) Verificación del Corte por Punzonamiento:
Perímetro :bo
bo = m
Área :Ao
Ao = m2
Cortante Actuante por punzonamiento:Vup = s ( B L - Ao )
Vup = Tn
El cortante Tomado por el concreto, Vcp = (0.53 + 1.1 ) √f'c bo d ... (I)
b
1.1 √f'c bo d ... (II)
Donde: b = =
de I: Vcp = Tn
de II: Vcp = Tn
Tomamos: Vcp = Tn ; el menor valor
Calculamos: ø Vcp = Tn
Verificando: Tn < Tn Ok Cumple
160.82
-1.34 160.82
189.20
203.04
189.20
3.900
0.770
L = 0.45
-1.343
0.550
1.4
00
t =
1.0
0 d/2
b = 0.15
En conclusion: El peralte asumido es correcto
Vcp =
B =
1.0
0
b/t 2.22
Cimentacion Corrida Muro 15 cm, pág. 41
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA, MURO ENTRE EJES A, B
a.1.- Carga viva sobre Cimentacion
S/C :
h = m Altura de Solado
h 1 = m Altura de la Cimentacion
h 2 = m Altura de la Relleno Mat. Propio
h 3 = m Altura de la Relleno Mat. Prestamo
h 4 = m Altura de Piso y Falso Piso
h 5 = m Altura de la Zocalo (Interno)
h 6 = m Altura del Muro
b = m Ancho de Plantilla de la cimentacion
Df = m Profundidad de Desplante
H = m Altura de Sobrecimiento (inc. Viga)
e3 = m Espesor de Tarrajeo y Zocalos
e4 = m Espesor del Muro y Sobrecimiento
Otros:
g = Peso especifico del suelo
b = Peso especifico del concreto
g a = Peso especifico de Agua
f`c = Resistencia del concreto a los 28 días
fy = Resistencia del Acero
s = Esfuerzo admisible del terreno
s/c = Sobrecarga en el terreno a cimentar
b) Carga Por Piso
b.1) Cargas Muertas (CM)
Peso de muro Kg / m
Peso de tarrajeo Kg / m
Peso de sobrecimiento Kg / m
WCM = kg/m
b.2) Peso Propio (CM) Pp = kg/m
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
0.25
0.60
4,200 kg/cm2
7.50 Tn/m2
B: METRADOS DE CARGAS
0.40
0.30
0.15
0.10
1.85
1,542.90
kg/cm2
1.20
0.95
0.015
A.- DATOS GENERALES
Carga Máxima: 300.00 kg/m2
a.2.- Datos de calculo y descripción de variables
1,800 kg/m3
0.10
0.40
140
2,400 kg/m3
1,000 kg/m3
0.30 Tn/m
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 25 CM
576.00
832.50
140.40
570.00
h
h
h
h
ee
e
1
2
5
3
4
3
s/c s/c
D f
h 3
h 4
h 6
H
b
Cimentacion Corrida Muro 25 cm, pág. 42
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 25 CM
b.3) Carga Viva ( CV)
La carga transmitida por los Clientes y Propietarios de los stans:
P cv = kg/m2
WCV = kg/m
b.4) Carga de Diseño W1
Según el R.N.E. W1 = 1.40 ( C.M. ) + 1.70 ( C.V .)
W1= kg/m Carga distribuida en la Cimentacion
C: DIMENSIONAMIENTO DE CIMENTACION
c.1)
Donde se obtiene:
Peso de Cimentacion:
Carga Ultima de Diseño: Pu = 1.40 cm + 1.70 cv
c.2)
Asumimos: h = m (Después Verificamos)
c.3) Presión Neta Disponible del Terreno
s nt = Presión neta del terreno
s nt =
s nt = - - - - )Tn/m2
s nt = Ton / m2
CV (Tn/m)
Cargas Producidas por Aula (Mayoradas)
L t
0.30 0.630.130.58
N° PisosCM (Tn/m)
3,476.46
300.00
Pu = 3.48 Tn
Dimensionamiento
5.87
0.40
Pcv = 0.30 Tn/m
0.301.54 1.00
300.00
Pcm = 1.54 Tn/m
1
2.42 Tn/m
Esfuerzo Admisible - Sobrecarga - Peso de la Cimentacion - Peso de
Piso - Peso del Suelo
Cargas Verticales
( 7.50
Pp = 0.58 Tn/m
Total =
Cimentacion Corrida Muro 25 cm, pág. 43
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 25 CM
c.4) x
Az = S P = m2
s nt
Donde: L x B = m2
L = m Y
Además: B L = Área de la Zapata
Entonces: B = m
Luego:
Asumimos: B = m
L = m
Nota: La base del cimiento corrido debera ser de : m, como minimo, ademas se
reduce cuando, los muros se apoyan en vigas de cimentacion Armada, ya que transfieren
su carga a las columnas en sus laterales
c.5)
s = P
A
Remplazando Valores: Mx = My = 0
s = P ton /m2
A
Donde: >
>
Ok, Los valores de B y L son Correctos
c.6)
Factor de mayoración fg =(1.40 (Pcm + Pp ) + 1.70 Pcv) / (Pcm + Pp +Pcv)
fg =
s g = s actuante máximo * fg
s g = Ton / m2
s g : Presión ultima actuante
B =
0.4
1 m0.41
L = 1.00 m
Área de la Zapata
0.412
4.03
B L
±Mx ( L/2)
±My ( B/2)
Ix
=P
=
0.412
5.79
Esfuerzo Admisible Esfuerzo actuante Máximo
5.868 Ton / m2 4.03 Ton / m2
Presión Máxima Factorizada
1.437
Iy
1.00
0.60
1.00
Chequeo de Presiones del suelo
0.60
Cimentacion Corrida Muro 25 cm, pág. 44
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 25 CM
D: VERIFICACION DE PERALTE ASUMIDO
d.1)
d.1.1)
y
x
d = cm
r = cm
s g = Ton / m2
De la figura: x + d = = m
Como: d = cm ; entonces: x = m
d.1.2)Cortante en la sección Critica:
V ud = = Tn
Pero: Vud < ø Vn = ø ( Vc + Vs ) con: Vs = 0
Vud < ø Vc ; Vc = 0.53 √f'c b d = Tn
ø = Entonces: ø Vc = Tn
Luego: Vud = Tn < ø Vc = Tn
El valor de ''h'' es Correcto
21.32
Vud a
ctu
ante
25.08
0.85 21.32
-1.30
Verificación de Peralte
Por fuerza Cortante
x
B =
1.0
0
su . B . x
(L - b)/2
-1.30
40.00
40.000
t =
1.0
0 d
b = 0.25
L = 0.60
-0.225
0.175
Secció
n C
ritica
5.794
0.4
0
0.00
Cimentacion Corrida Muro 25 cm, pág. 45
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos
de Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE CIMENTACION CORRIDA PARA MUROS DE E = 25 CM
d.2) Verificación del Corte por Punzonamiento:
Perímetro :bo
bo = m
Área :Ao
Ao = m2
Cortante Actuante por punzonamiento:Vup = s ( B L - Ao )
Vup = Tn
El cortante Tomado por el concreto, Vcp = (0.53 + 1.1 ) √f'c bo d ... (I)
b
1.1 √f'c bo d ... (II)
Donde: b = =
de I: Vcp = Tn
de II: Vcp = Tn
Tomamos: Vcp = Tn ; el menor valor
Calculamos: ø Vcp = Tn
Verificando: Tn < Tn Ok Cumple
L = 0.60
b = 0.25
0.910
0.650 4.100
-1.095
1.4
00
d/2
En conclusion: El peralte asumido es correcto
Vcp =
B =
1.0
0
b/t 1.67
t =
1.0
0
-1.10 181.43
230.92
213.45
213.45
181.43
Cimentacion Corrida Muro 25 cm, pág. 46
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
METRADO DE CARGAS PARA DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
A
4.70
B
2.5
05.2
0
3
2
1
C2
X
Y
C2
C2
C2
C2
C2
4.9
02.2
0
2.50 2.502.7
53.8
51.4
0
Metrado de Cargas en Columnas, pág. 47
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
METRADO DE CARGAS PARA DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
METRADO CARGAS PARA DISEÑO DE COLUMNAS - EJES 1-A ; 1-B
b h b h b h b h
0.30 0.35 0.30 0.60 0.30 0.30 0.30 0.60
Longitud EJE 1
Longitud eje A
Peso Losa Aligerada
Torta Barro+Ladr. Pastelero
Pisos y Cielo Raso
Muros de Ladrillo 2.50 ### 2.50 ###
2.75 ### 2.75 ###
Viga Eje X 0.30 0.35 0.30 0.30
Viga Eje Y 0.30 0.60 0.30 0.60
Columna 0.30 0.30 0.30 0.30
No se proyecta Ninguna Infraestructura.
CARGA MUERTA PARCIAL
ZAPATA = 10 % PT
CARGA MUERTA TOTAL
Sobre Carga
No se proyecta Ninguna Infraestructura.
SOBRE CARGA O CARGA VIVAL
EJE 1-A, 1-B
539 kg
Segundo Nivel
Segundo Nivel
Primer Nivel
100.00 kg/m2
Peso / Unidad Simbolo EJES 1-B
V. Eje x V. Eje y
EJES 1-A
V. Eje y
0.69 Tn
5.85 Tn
0.69 Tn
5,396.24 kg 5,317.04 kg
687.50 kg 687.50 kg
107 kg 107 kg
554 kg
285 kg/m2
5.94 Tn
539 kg100 kg/m2
539.62 kg 531.70 kg
2400 kg/m3
V. Eje x
2400 kg/m3
2400 kg/m3 hc = 4.00
2.5000 m
Ly 2.7500 m
100 kg/m2 539 kg
864 kg
475 kg
1,058 kg
2.7500 m
539 kg
300 kg/m2 1,617 kg 1,617 kg
118 kg
1,058 kg
864 kg
Primer Nivel Peso / Unidad
Lx 2.5000 m
118 kg
Metrado de Cargas en Columnas, pág. 48
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
Proyectista :
Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
METRADO DE CARGAS PARA DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
METRADO CARGAS PARA DISEÑO DE COLUMNAS - EJES 2-A ; 2-B
b h b h b h b h
0.30 0.35 0.30 0.60 0.30 0.35 0.30 0.60
Longitud EJE 1
Longitud eje A
Peso Losa Aligerada
Torta Barro+Ladr. Pastelero
Pisos y Cielo Raso
Muros de Ladrillo 3.85 ### 3.85 ###
0.00 ### 0.00 ###
Viga Eje X 0.30 0.35 0.30 0.35
Viga Eje Y 0.30 0.60 0.30 0.60
Columna 0.30 0.30 0.30 0.30
No se proyecta Ninguna Infraestructura.
CARGA MUERTA PARCIAL
ZAPATA = 10 % PT
CARGA MUERTA TOTAL
Sobre Carga
No se proyecta Ninguna Infraestructura.
SOBRE CARGA O CARGA VIVAL
Segundo Nivel
0.96 Tn 0.96 Tn
781 kg
EJES 2, 3, 5, 6 -C
V. Eje x V. Eje y V. Eje x
EJES 2, 3, 5, 6 -A
Lx
EJE 2-A, 2-B
Peso / Unidad Simbolo
V. Eje y
Primer Nivel Peso / Unidad
2.5000 m 2.5000 m
Ly 3.8500 m 3.8500 m
165 kg 165 kg
300 kg/m2 2,343 kg 2,343 kg
100 kg/m2 781 kg
2400 kg/m3 554 kg 554 kg
100 kg/m2 781 kg 781 kg
285 kg/m2
1,534 kg 1,534 kg
0 kg 0 kg
2400 kg/m3 hc = 4.00
2400 kg/m3
864 kg
Segundo Nivel
864 kg
100.00 kg/m2 962.50 kg 962.50 kg
7,021.59 kg 7,021.59 kg
702.16 kg
7.72 Tn
Primer Nivel
702.16 kg
7.72 Tn
Metrado de Cargas en Columnas, pág. 49
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
Maiz Duro y Caupi, para el Incremento del uso de Semillas de Alta
Calidad en las Regiones de Lambayeque, Piura y la Libertad"
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Norberth Bustamante Mondragon
Diseño : wwpp28@hotmail.com.
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
METRADO DE CARGAS PARA DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
METRADO CARGAS PARA DISEÑO DE COLUMNAS - EJES 3-A ; 3-B
b h b h b h b h
0.30 0.35 0.30 0.60 0.30 0.35 0.30 0.60
Longitud EJE 1
Longitud eje A
Peso Losa Aligerada
Torta Barro+Ladr. Pastelero
Pisos y Cielo Raso
Muros de Ladrillo 2.50 ### 2.50 ###
1.40 ### 1.40 ###
Viga Eje X 0.30 0.35 0.30 0.35
Viga Eje Y 0.30 0.60 0.30 0.60
Columna 0.30 0.30 0.30 0.30
No se proyecta Ninguna Infraestructura.
CARGA MUERTA PARCIAL
ZAPATA = 10 % PT
CARGA MUERTA TOTAL
Sobre Carga
No se proyecta Ninguna Infraestructura.
SOBRE CARGA O CARGA VIVAL
2400 kg/m3
475 kg 475 kg
554 kg
Segundo Nivel
60 kg 60 kg
554 kg
2400 kg/m3
100 kg/m2 242 kg 242 kg
285 kg/m2 107 kg 107 kg
300 kg/m2 726 kg 726 kg
100 kg/m2 242 kg 242 kg
Primer Nivel Peso / Unidad
Lx 2.5000 m 2.5000 m
EJE 3-A, 3-B
Peso / Unidad Simbolo EJES 4-A EJES 4-C
V. Eje y V. Eje x V. Eje yV. Eje x
Ly 1.4000 m 1.4000 m
3,270.33 kg
327.03 kg 327.03 kg
3,270.33 kg
2400 kg/m3 hc = 4.00 864 kg 864 kg
3.60 Tn 3.60 Tn
Primer Nivel
350.00 kg 350.00 kg100.00 kg/m2
Segundo Nivel
0.35 Tn 0.35 Tn
Metrado de Cargas en Columnas, pág. 50
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CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
METRADO DE CARGAS PARA DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
RESUMEN DE CARGAS:
CM = CM =
CV = CV =
CM = CM =
CV = CV =
CM = CM =
CV = CV =
3.60 Tn
0.35 Tn
3.60 Tn
5.94 Tn
0.69 Tn
7.72 Tn
0.35 Tn
5.85 Tn
0.69 Tn
0.96 Tn
7.72 Tn
0.96 Tn
A
4.70
B
2.5
05
.20
3
2
1
2.5
05
.20
3
2
1C2 C2
C2 C2
C2 C2
X
Y
Metrado de Cargas en Columnas, pág. 51
1.- CALCULO DE ZAPATAS
BUSCANDO LA ZAPATA CON MAYOR CARGA - EJE 2-A ó EJE 2-B
CM =
CV =
Resistencia del terreno: s = kg / cm2
s = Tn / m2
CARGA ULTIMA: Carga de Diseño: Pu = CM + CV =
2.- DISEÑO DE COLUMNA "C2" - y ZAPATA "Z2" INTERSECCION DE EJES 2-C
COLUMNA C2- ZAPATA "Z2" / INTERSECCION DE EJES 2 y C
COMO LA ES DE TIPO "T" SE ANALIZARA EL ALMA INTERNA DE 30x40 COMO RECTANGULAR
A.- DATOS GENERALES
H = m Altura de la Columna
h = m Altura de la zapata
B = m Ancho de base en la Zapata
L = m Largo de Base en la Zapata
b = m Largo de Base en la Columna
t = m Ancho de base en la Columna
e2 = m Altura de Recubrimiento
e1 = m Solado, donde se colocara la Columna
df = m Profundidad Superior de Cimentación
Df = m Profundidad de Cimentación Total
s/c = Sobrecarga en terreno a cimentar
s = Esfuerzo admisible del terreno
N.T.N = Nivel de Terreno Natural
MEMORIA DE CÁLCULO
"Generación y Transferencia de Tecnologías agrarias en los cultivos de
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7.72 Tn
0.96 Tn
8.69 Tn
4.00
a.1.- Datos de calculo y descripción de variables
7.50
0.750
Tn/m2
0.50
0.15
7.50 Tn/m2
0.10
1.35
1.35
0.30
0.30
0.40
1.20
0.30
CÁLCULO ESTRUCTURAL DE LABORATORIO DE SEMILLAS
DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
f
2
Viga
d
e
H
e
h
B
fD
1
NTN
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 52
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DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
= Peso Volumetrico del suelo
= Peso Volumetrico del concreto
= Resistencia del concreto a los 28 días
= Resistencia del Acero
B: DIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA
b.1)
Cargas sin Mayorar: PD = PL =
P = Carga para Dimensionamiento
Carga Ultima de Diseño: Pu = 1.40 D + 1.70 L = Carga para Diseño
b.2)
Asumimos:h = 0.50 m (Después Verificamos)
b.3)
s nt = Presión neta del terreno
s nt =
s nt = - 0.30 - - - )Tn/m2
s nt = Ton / m2
b.4) x
Az = S P = m2
s nt
Donde: L x B =
Además: B L = Área de la Zapata Y
Entonces: L = m
Luego: B = m
Asumimos:L = m
B = m
kg/m31,600
4,200
L = 1.35 m1.74
f`c
Cargas Verticales
210
Esfuerzo Admisible - Sobrecarga - Peso de la Zapata - Peso
Recubrimiento - Peso del Suelo
B =
1.2
9 m
8.69 Tn
Dimensionamiento
Presión Neta Disponible del Terreno
0.640.361.20
Área de la Zapata
( 7.50
0.96 Tn
g
kg/cm2
b
kg/cm2
Otros:
7.72 Tn
fy
1.35
2,400 kg/m3
1.35
5.000
1.35
1.74 m2
12.45 Tn
1.29
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 53
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DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
b.5)
s = P
A
Remplazando Valores:Mx = My = 0
s = P ton /m2
A
Donde: >
>
Ok, Los valores de B y L son Correctos
b.6)
Factor de mayoración fg =(1.40 (Pcm + Pp ) + 1.70 Pcv) / (Pcm + Pp +Pcv)
fg = s g = Ton / m2
s g = s actuante máximo * fg s g : Presión ultima actuante
C: DISEÑO DE ZAPATA PARA COLUMNAS
c.1)
c.1.1)
y
x
L = 1.35
6.83
Verificación de Peralte
x
1.433
t =
0.3
0
b = 0.30
B =
1.3
5
Secció
n C
ritica
Ton / m2
Esfuerzo actuante MáximoEsfuerzo Admisible
B L
Ton / m2 4.775.000
d
P =
4.77
Ix±
Mx ( L/2)±
My ( B/2)
Chequeo de Presiones del suelo
Presión Máxima Factorizada
Por fuerza Cortante
Iy
=
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 54
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DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
d = cm
r = cm
s g = Ton / m2
De la figura: x + d = = m
Como: d = cm ; entonces: x = m
c.1.2)Cortante en la sección Critica:
V ud = = Tn
Pero: Vud < ø Vn = ø ( Vc + Vs )con: Vs = 0
Vud < ø Vc ; Vc = 0.53 √f'c b d = Tn
ø = Entonces: ø Vc = Tn
Luego: Vud = Tn < ø Vc = Tn
El valor de ''h'' es Correcto
36.90
41.87
7.50
6.831
(L - b)/2 0.53
su . B . x 0.98
41.865 0.106
0.5
0
ø 1/2''
Vud a
ctu
ante
43.41
36.900.98
0.85
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 55
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DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
c.2) Verificación del Corte por Punzonamiento:
Perímetro :bo
bo = m
Área :Ao
Ao = m2
Cortante Actuante por punzonamiento:Vup = s ( B L - Ao )
Vup = Tn
El cortante Tomado por el concreto, Vcp =(0.53 + 1.1 ) √f'c bo d ... (I)
b
1.1 √f'c bo d ... (II)
Donde: b = =
de I: Vcp = Tn
de II: Vcp = Tn
Tomamos: Vcp = Tn ; el menor valor
Calculamos: ø Vcp = Tn
Verificando: Tn < Tn Ok Cumple
D: DISEÑO DE REFUERZO EN ZAPATA
d.1) Dirección Y-Y
El análisis se realiza como si fuera una viga en cantiliver, long. : = m
con carga distribuida Wu = Tn / m
Donde el Momento: Mu = Wu L² / 2 = Tn - m1.271
B =
1.3
5
0.719 2.875
0.7
19
7.41
9.22
b/t 1.00
284.27
0.516
0.525
L = 1.35
7.413
Vcp =
163.06
t =
0.3
0 d/2
b = 0.30
191.84
191.84
163.06
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 56
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DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 )
si: a = cm
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Verificamos Acero Mínimo:As mínimo = = 0.0018 B d
As mínimo = cm2
Tomamos como: As = cm2 ; máximo valor
Acero Seleccionado: Área de Varilla: cm2
Separación: S = cm
usar: 1 ø @ cm
d.2) Dirección x-x
El análisis se realiza como si fuera una viga en cantiliver, long.: = m
con carga distribuida Wu = Tn / m
Donde el Momento: Mu = Wu L² / 2 = Tn - m
Mu = kg - cm
As = / ( - a/2 )
si: a = cm
As = cm2
Verificamos: a = Ok, Cumple
Verificamos Acero Mínimo:As mínimo = = 0.0018 L d
As mínimo = cm2
Tomamos como: As = cm2 ; máximo valor
Acero Seleccionado: Área de Varilla: cm2
Separación: S = cm
usar: 1 ø @ cm1/2 ''
0.14
0.80
1.27
16.81
10.173
10.17
0.0018 b d
15.00
41.865
9.22
1/2 ''
0.525
1.27
0.0018 b d
10.173
1.271
127,088.592
0.14
10.17
1/2 ''
0.80
1/2 ''
33.62
127,088.592
15.00
16.81
41.865
0.14
0.14
33.62
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 57
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DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
E: DISEÑO DE LA COLUMNA
e.1) Método Directo ( e = 0 )
Pu =
Pu =
Po = Pu con ø = 0.70
ø
Pero: Po = 0.85 f'c Ac + As fy
Donde: As : Área de la sección transversal del acero
Ac : Área neta del concreto de la sección transversal del acero
Despejamos:As = 1 ( Pu/ ø - 0.85 f'c Ac )
fy
As = cm2
Como As es negativo significa que la columna no requiere acero, para tal diseño
e.2) Método ACI ( e min. = 0.1 b ) para columna rectangular
Pu =
e = cm
r = cm ; recubrimiento
d' øe = Estribo propuesto a usar
con diámetro = cm
øv = Estribo propuesto a usar
d con diámetro = cm
d' = cm
d = cm
-34.0155
0.953
5/8 ''
5.75
b =
0.3
0
3/8 ''
24.25
4.0
1.588
3.000
12.45 Tn
t = 0.30
12.45 Tn
ø Po
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 58
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Verificación del tipo de falla:
De la formula: Pb = ø k² f'c b d (eu / (eu - es))
Pb = Tn
como: >
e.3) Calculo del acero longitudinal de refuerzo
A's = As; por inversión de esfuerzos
y A's fs = As fy
Pero: Pu = ø (0.85 f'c a b + A'S fs - As fy)
Donde: Pu = ø (0.85 f'c a b)
Despejamos "a": a = = cm
Pero se Tiene:
e Pu = ø 0.85 f'c a b (d - a/2) + ø A's fs (d-d')Hacemos: fs = fy
A's = (e Pu/ø - 0.85 f'c a b (d - a/2))
A's = cm2
Según ACI, la cuantía mínima es: = As/ b t
donde: As = cm2
Usamos As: As = cm2
Usar: 4 ø + 2 ø
As = cm2 Ok
e.4) Calculo del acero Transversal
Diámetro de Acero principal: = cm
Separación:S = = cm
Primer Estribo: S = cm
Asumimos:
Estribos: ø 3/8", 1@ 0.05, 3@0.10, 3@0.15, R@ 0.20 m
5/8 ''
10.45
5/8 '' 1.59
√ fy
10.41
1/2 ''
ø ( 0.85 f'c b )
10.44
45.458
10.44
850 ø 20.82
Pu 3.32
12.45 Tn
-4.5
fy (d-d')
1
45.458
0.0116
La columna falla por traccion, por lo tanto es correcto por que no existe
esta carga, o no trabaja a traccion
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 59
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F: PLANTA Y ELEVACION DE LA DISTRIBUCION DE ACERO CALCULADO
Malla @ 15 cm
4 ø
L = 1.35
2 ø
1/2
''
ø 1/2''
b = 0.30
ø 3
/8",
1@
0.0
5,
3@
0.1
0,
3@
0.1
5,
R@
0.2
0 m
b = 0.30
5/8
''
B =
1.3
5
t =
0.3
0
h =
0.5
0
0.30 0.30
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 60
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DISEÑO DE ZAPATAS Y COLUMNAS
3.- CHEQUEO DE DIMENSIONES DE ZAPATA EN : EJE 1-A ó EJE 1-B
Cargas en la Columna
PD = PL =
P = Carga para Dimensionamiento
Presión Neta Disponible del Terreno
s nt = Ton / m2
Chequeo de Zapta
B = m L = m
x
Az = S P = m2
s nt
Donde: L x B =
Además: B L = Área de la Zapata Y
Entonces: L = m
Luego: B = m
Asumimos:L = m
B = m
s = P
A
Remplazando Valores:Mx = My = 0
s = P ton /m2
A
Donde: >
>
Ok, Los valores de B y L son Correctos
B =
1.1
0 m1.32 m2
5.94 Tn 0.69 Tn
6.62 Tn
Esfuerzo actuante Máximo
Área de la Zapata
1.32 L = 1.20 m
P =
B L
My ( B/2)
Iy
=
Chequeo de Presiones del suelo
1.20
1.20
±Mx ( L/2)
±
5.000 Ton / m2 4.60 Ton / m2
Esfuerzo Admisible
5.00
4.60
1.20
1.10
Ix
1.20 1.20
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 61
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4.- CHEQUEO DE DIMENSIONES DE ZAPATA EN : EJE 3-A ó EJE 3-B
Cargas en la Columna
PD = PL =
P = Carga para Dimensionamiento
Presión Neta Disponible del Terreno
s nt = Ton / m2
Chequeo de Zapta
B = m L = m
x
Az = S P = m2
s nt
Donde: L x B =
Además: B L = Área de la Zapata Y
Entonces: L = m
Luego: B = m
Asumimos:L = m
B = m
s = P
A
Remplazando Valores:Mx = My = 0
s = P ton /m2
A
Donde: >
>
Ok, Los valores de B y L son Correctos
5.000 Ton / m2 3.95 Ton / m2
Esfuerzo Admisible Esfuerzo actuante Máximo
3.95
±Mx ( L/2)
±My ( B/2)
Ix
= =B L
P
1.00
Chequeo de Presiones del suelo
Iy
1.00
0.79 L = 1.00 m
B =
0.7
9 m0.79 m2
0.79
1.00
3.60 Tn 0.35 Tn
3.95 Tn
1.00 1.00
Área de la Zapata
5.00
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 62
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5.- RESUMEN Y NOMENCLATURA
Esquema de Zapatas:
Lx calculado 1.00 m
Ejes de Intersc. 1-B1-A
Z1
1.20 m 1.20 m
Z1 Z2 Z3
Ly calculado 1.20 m 1.20 m 1.00 m
Zapata
3-A
1.0
0 m
2-A 2-B
1.35 m 1.35 m
1.35 m 1.35 m
1.2
0 m
1.3
5 m
1.0
0 m
1.00 m1.00 m
Z1
Z2 Z2
Z3 Z3
1.20 m
3-B
1.00 m
1.00 m
Z3
1.2
0 m
Z1
Z2
1.20 m
Diseño de Zapatas y Columnas, pág. 63
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