View
11
Download
4
Category
Preview:
Citation preview
SOFTWARE DE APLICACIÓN PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
NORA LIZETH CIFUENTES RUEDA
GEILER MALAGON TORRES
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA CIVIL
BOGOTA D.C
2018
SOFTWARE DE APLICACIÓN PARA EL ANÁLISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL DE
CIMENTACIONES SUPERFICIALES
NORA LIZETH CIFUENTES RUEDA
GEILER MALAGÓN TORRES
Monografía para optar por el grado de: Ingeniero Civil
Tutor: Rodolfo Felizzola Contreras
UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS
FACULTAD TECNOLÓGICA
INGENIERÍA CIVIL
BOGOTA D.C
2018
TABLA DE CONTENIDO
RAE 9
INTRODUCCIÓN 10
CAPÍTULO I 11
1. JUSTIFICACIÓN 11
2. FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA 12
3. OBJETIVOS 13
3.1 OBJETIVO GENERAL 13
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS 13
CAPÍTULO II 14
1. MARCO TEÓRICO 14
1.1 Antecedentes 14
1.1.1 Elaboración de un software para el diseño de cimentaciones 14
1.1.2 Cálculo y diseño de muros de contención y estribos 14
1.1.3 Software de aplicación para el análisis y diseño de estructuras de contención 15
1.1.4 Programas computacionales para el cálculo y diseño de cimentaciones
superficiales 16
1.1.5 Software para el diseño estructural de tanques rectangulares 16
1.2 Marco conceptual 16
1.2.1 Ingeniería de Software 17
1.2.2 Programación orientada a objetos 18
1.2.3 Objetos 19
1.2.4 Visual Basic.NET 2015 19
1.2.5 Cimentación 19
1.2.6 Cimentaciones superficiales 19
1.2.7 Zapatas rígidas 20
1.2.8 Zapatas aisladas 21
1.2.9 Zapatas combinadas 22
1.2.10 Zapatas corridas 24
1.2.11 Diseño estructural para cimentaciones superficiales 25
1.2.12 Método de la resistencia última 27
1.2.13 Presiones permisibles del suelo 28
1.2.14 Presión efectiva del suelo 28
1.2.15 Chequeos por cortante 29
1.2.16 Cortante en una dirección (Cortante de viga) 29
1.2.17 Cortante en dos direcciones (penetración) 30
1.2.18 Evaluación de áreas 32
1.2.19 Momento flector de diseño (MU) 33
1.2.20 Cálculo de la cuantía de una viga sometida a un momento Mu 33
1.2.21 Longitud de desarrollo 34
1.2.22 Concreto estructural simple 35
1.2.23 Chequeos para concreto simple 35
1.2.24 Resistencia al aplastamiento 36
CAPITULO III 37
1. METODOLOGIA 37
2. PROCESO DE CREACIÓN DEL SOFTWARE 37
3. PRODUCTO FINAL 44
3.1 Menú 44
3.2 Formularios 46
3.2.1 Zapata aislada cuadrada con columna interior 46
3.2.2 Zapata aislada cuadrada con columna de borde 47
3.2.3 Zapata aislada cuadrada con columna de esquina 47
3.2.4 Zapata aislada rectangular con columna rectangular 48
3.2.5 Zapata aislada rectangular con columna circular 48
3.2.6 Zapata aislada rectangular con carga axial y momento flector 49
3.2.7 Zapata con doble momento 49
3.2.8 Zapata corrida con muro en concreto reforzado 50
3.2.9 Zapata corrida con muro de concreto simple 50
3.2.10 Zapata combinada con dos columnas rectangulares 51
3.2.11 Zapata combinada con forma de “T” 51
CAPÍTULO IV 52
4. RESULTADOS 52
4.1 Manual de usuario 52
4.2 Ejemplos 56
4.2.1 Ejemplo con zapata aislada 56
4.2.2 Ejemplo con zapata corrida 60
4.2.1 Ejemplo con zapata combinada 66
ANALISIS DE RESULTADOS 68
CONCLUSIONES 69
REFERENCIAS 70
ANEXOS 71
TABLA DE FIGURAS
Figura 1 Zapata rígida 20
Figura 2 Zapata de losa simple. 21
Figura 3 Zapata escalonada. 21
Figura 4 Zapata con declives. 22
Figura 5 Zapata escalonada. 22
Figura 5 Corte de zapata combinada. 23
Figura 6 Planta de zapata combinada. 23
Figura 7 Zapata combinada en “T” 24
Figura 8 Zapata combinada en hexagonal 24
Figura 9 Zapata de cimentación 25
Figura 10 Cortante en un sentido 30
Figura 11 Cortante en dos direcciones 31
Figura 14 Primer formulario 38
Figura 15 Corte típico de zapata combinada 39
Figura 16 Menú 44
Figura 17 Menú, opción inicio 45
Figura 18 Menú opción información 45
Figura 19 Menú opción ayuda 46
Figura 20 Zapata cuadrada con columna cuadrada 46
Figura 21 Zapata cuadrada con columna de borde 47
Figura 22 Zapata cuadrada con columna de esquina 47
Figura 23 Zapata rectangular con columna rectangular 48
Figura 24 Zapata rectangular con columna circular 48
Figura 25 Zapata con carga axial y momento flector 49
Figura 26 Zapata con carga axial y doble momentos 49
Figura 27 Zapata con muro en concreto reforzado 50
Figura 28 Zapata con muro de concreto simple 50
Figura 29 Zapata combinada con columnas rectangulares 51
Figura 30 Zapata combinada con forma de T 51
Figura 31 Inicio zapatas 52
Figura 32 Diseño de zapata aislada rectangular 53
Figura 33 Revisión de zapata aislada 53
Figura 34 Visualización de resultados 54
Figura 35 Reporte en PDF 54
Figura 36 Confirmación del reporte 55
Figura 37 Ejemplo de zapata aislada 58
Figura 38 Zapata para muro 62
Figura 39 Ejemplo de zapata con muro de concreto reforzado 65
Figura 40 Ejemplo de zapata combinada 67
INDICE DE TABLAS
Tabla 1 Presión máxima permisible del suelo 28
Tabla 2 Datos de ejemplo para zapata aislada 56
Tabla 3 Resultados del ejemplo para zapata aislada 57
Tabla 4 Comparación de resultados para ejemplo de zapata aislada 59
Tabla 5 Datos iniciales ejemplo de zapata corrida 60
Tabla 6 Resultados del ejemplo de zapata corrida 63
Tabla 7 Chequeo por cortante de zapata corrida 64
Tabla 8 Comparación de resultados para ejemplo de zapata corrida 64
Tabla 9 Comparación de resultados para ejemplo de zapata combinada 66
9
RAE
RESUMEN ANALÍTICO ESPECIALIZADO
Tipo de documento: Trabajo de grado: Monografía
Acceso al documento: Universidad Distrital Francisco José de Caldas
Título del documento: Software de aplicación para el análisis y diseño estructural de
cimentaciones superficiales
Autores: Nora Lizeth Cifuentes Rueda
Geiler Malagón Torres
Director: Rodolfo Felizzola Contreras
Palabras clave: Diseño de Estructuras , Teoría y lógica de programación
El siguiente trabajo describe el diseño y codificación de un software de aplicación que se denoto
con el nombre de GENOS por las iniciales de los autores (GE de Geiler – NO de Nora) para el
análisis y diseño estructural de cimentaciones superficiales enfocado en zapatas de cimentación.
Este aplicativo sirve para revisar y/o diseñar a partir del método de la resistencia última once
(11) tipos de zapatas, donde se obtendrá datos como el acero de refuerzo y las dimensiones
requeridas que estén de acuerdo con el Reglamento Colombiano Sismo Resistente NSR-10.
Este proyecto es aplicable en las áreas de diseño de estructuras tanto a nivel académico como
profesional y beneficia a los profesionales de área de ingeniería civil.
10
INTRODUCCIÓN
El presente proyecto, identifica la necesidad de realizar la codificación de un software aplicativo
para el análisis y diseño estructural de cimentaciones superficiales con la función de calcular
variables (acero de refuerzo y dimensiones de zapatas) establecidas por el Reglamento Colombiano
Sismo Resistente NSR-10 obteniendo diseños confiables; debido a que en la actualidad los
aplicativos que existen en su mayoría son de uso comercial, es decir, ejecutados usualmente en el
ámbito laboral que requieren de conocimientos profundos y especializados en diseño de
estructuras.
En el documento se plantean establecer los parámetros de diseño para el cálculo de diferentes
zapatas, además de evaluar los diseños a partir de la comparación de ejercicios tomados de la
bibliografía referenciada en este trabajo.
11
CAPÍTULO I
1. JUSTIFICACIÓN
El proyecto nace a partir de la necesidad de tener una herramienta de fácil comprensión en relación
al diseño y revisión estructural de zapatas de cimentación.
Así, al realizar esta aplicación se pretende estimular el uso de las nuevas tecnologías y herramientas
como alternativa que faciliten el cálculo y análisis de cimentaciones superficiales, donde
posteriormente un estudiante y/o profesional del área de ingeniería civil analice la obtención de
resultados del diseño de dicha cimentación.
Por tal motivo, el presente documento expone las pautas y el objeto para el desarrollo de una
aplicación en Windows Forms realizada con el lenguaje de programación Visual Basic.NET 2015
que logre el cálculo estructural de cimentaciones superficiales para diferentes tipos de edificaciones
según las cargas. Este aplicativo no se realiza con un fin comercial, sino como un aporte y
enriquecimiento académico para los profesionales del área de ingeniería civil.
12
2. FORMULACIÓN DE LA PREGUNTA
El cálculo estructural de zapatas requiere en varias ocasiones procedimientos de iteración
matemática extensos, en otras palabras, se obtienen cálculos con procesos muy largos y variados
que hacen que el cálculo sea más difícil para llegar a conseguir un diseño óptimo. Hoy en día, los
calculistas experimentados en el área, dominan softwares informáticos como ETABS, SAP 2000
entre otros que eliminan operaciones inoficiosas para así dedicar más tiempo al análisis, pero
dichos programas exigen conocimientos profundos y previos en el aplicativo. Por tal razón para
quienes están iniciando o aprendiendo los conceptos y teorías de esta rama del conocimiento, les
resulta complejo poder implementar estos softwares.
Teniendo en cuenta lo anterior, surge la iniciativa de cuestionar ¿Cómo generar un aporte a la
ingeniería civil mediante la aplicación de un software que facilite el cálculo y diseño de
cimentaciones superficiales a través del método de la resistencia última?
13
3. OBJETIVOS
3.1 OBJETIVO GENERAL
Realizar una aplicación con la herramienta de programación Visual Basic.NET que permita
calcular y revisar el acero de refuerzo y las dimensiones de cimentaciones superficiales por el
método de resistencia última.
3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
3.2.1 Lograr para cada tipo de zapata una imagen, para que el usuario cuente con una guía de los
datos que se están solicitando, como la altura de desplante, distancia efectiva, recubrimiento, entre
otras.
3.2.2 Crear la opción para revisar diseños y cálculos existentes.
3.2.3 Obtener un reporte de los cálculos realizados.
14
CAPÍTULO II
1. MARCO TEÓRICO
1.1 Antecedentes
El resumen de la literatura consultada sobre investigaciones semejantes que involucran en su
contenido aspectos concernientes a la presente propuesta de proyecto de grado es:
1.1.1 Elaboración de un software para el diseño de cimentaciones
Como se leyó en Viloria (2012) se realizó un diseño de zapatas aisladas, combinadas y corridas,
con ayuda de un software creado en Visual Basic. Estos diseños se calibraron con apoyo de
múltiples referentes teóricos en el área de la ingeniería, con el fin de que los resultados fueran
confiables. El software realizado es una herramienta que permite el diseño estructural de algunas
cimentaciones superficiales de concreto reforzado según el reglamento colombiano de
construcción sismo resistente NSR-10, más usadas en el territorio colombiano.
También la aplicación resulta útil para el aprendizaje de cualquier estudiante de ingeniería civil
sobre diseño de cimentaciones superficiales ya que ayuda a comprender conceptos fundamentales
tales como: tipos de cimentaciones superficiales, diferencias entre zapata corrida y aislada,
momento resistente y factores de seguridad, entre otros.
1.1.2 Cálculo y diseño de muros de contención y estribos
Por su parte Moreno (2014) argumenta, que su trabajo se desarrolla a partir de un sistema de
Microsoft VBA (Visual Basic for Applications) de Microsoft Excel, para el cálculo y diseño de
15
Muros de Contención y Estribos de Puentes basados en Normas vigentes en Ecuador, de una
manera más rápida y óptima, obteniendo resultados que se acoplen a nuestras necesidades.
Moreno (2014) aprovecha la poderosa herramienta de Excel y combina con la integración de
Visual Basic para lograr crear funciones y procedimientos mencionados como
… El análisis estático de cargas por medio de Métodos de Rankine y Coulomb, y el análisis
pseudo-estático de las cargas por medio de los Métodos Sismo-Resistente, Mononobe-
Okabe y Seed, siendo el método de Rankine el más exigente en el análisis estático y el
Método de Seed en el análisis pseudo estático. El usuario contará con un sistema de diseño
que optimiza el tiempo de cálculo y diseño, fácil de utilizar y actualizar (p. 19).
1.1.3 Software de aplicación para el análisis y diseño de estructuras de contención
Para esta investigación, Flórez y España (2015) desarrollan un software llamado Trasdos que sirve
como una aplicación informática para el diseño de muros de contención utilizando el lenguaje de
programación Visual Basic.
Los autores concluyen, que el software Trasdos es capaz de procesar datos de entrada llegando así
a obtener diseños óptimos, es decir que no se encuentren sobre reforzados o sub reforzados,
obteniendo resultados rápidos y precisos con sus respectivas, tablas y diagramas.
A raíz de esto, la aplicación resulta útil para el aprendizaje de cualquier estudiante de ingeniería
civil sobre diseño de muros de contención, ya que ayuda a comprender conceptos fundamentales
como empuje, momento de volcamiento, momento resistente y factores de seguridad.
16
1.1.4 Programas computacionales para el cálculo y diseño de cimentaciones superficiales
Por su parte Olmedo (2013) desarrollada un programa para optimizar el cálculo de cimentaciones
superficiales a través de la utilización de herramientas de computación tales como son: ETABS y
SAFE, teniendo a la vez una comprobación de los cálculos manuales que se realizan normalmente
en el ámbito estudiantil.
1.1.5 Software para el diseño estructural de tanques rectangulares
Dentro de la universidad, actualmente existen múltiples investigaciones que enriquecen la
propiedad intelectual del país y/o la universidad. Por su parte Villamarín (2018) para lo cual se
centra en cuatro aspectos fundamentales para la realización de su software como se observa a
continuación
…Generalidades del diseño, Cargas de diseño, Análisis estructural, y Diseño aplicado, cada
uno mostrando el procedimiento de desarrollo seguido de dos ejercicios de aplicación y
sintetizados en un programa, el cual simplifica el proceso de cálculo tanto de avalúo de
cargas, así como el análisis y diseño de tanques, y para el cual se desarrollaron los
correspondientes algoritmos y cuya organización, programación y manejo se explica en la
sección de anexos (p. 16).
1.2 Marco conceptual
Teniendo en cuenta estos antecedentes, a continuación para darle continuidad y referentes al lector
se puntualiza en conceptos que se trabajan a lo largo del documento, esto con el fin de dar claridad
y fluidez desde diferentes posturas al marco teórico consultado.
17
1.2.1 Ingeniería de Software
La ingeniería de software es una disciplina que, con ayuda de la tecnología, matemáticas, ciencias
de computación entre otras herramientas y técnicas se desarrolla un programa informático. Por lo
tanto Schaull (2011) lo define como
…La "Ingeniería" es: “Aplicación de principios científicos y matemáticos con fines
prácticos”, y es lo que la mayoría de los programadores tratan de hacer. Los ingenieros de
software aplicamos algoritmos desarrollados científicamente y definidos matemáticamente,
métodos de diseño funcional, métodos de aseguramiento de calidad y otras prácticas para
desarrollar productos software y servicios (p. 7).
Esta disciplina con base a la programación suma importancia al momento de crear una aplicación.
Dicho ejecutor y/o programador es el ingeniero de software encargado de gestionar el proyecto de
tal manera que se logre ejecutar en el plazo contractual y con el presupuesto previsto.
Por lo tanto, la ingeniería de software como lo dice Schaull (2018) incluye el análisis previo, el
diseño, el desarrollo del software, las pruebas de confirmación de funcionamiento y la
implementación del sistema. Para el desarrollo del software se debe conocer el ciclo de vida del
mismo, esta está formado por cuatro etapas:
✓ Concepción
✓ Elaboración
✓ Construcción
✓ Transición
18
Finalmente, al completar las anteriores etapas, se realiza el mantenimiento del software donde se
logra detectar y solucionar errores de tal forma que se actualiza para hacer frente a los nuevos
requisitos y así cumplir con una mayor cantidad de labores.
1.2.2 Programación orientada a objetos
También llamado lenguaje de quinta generación dicho por Roldán (2017) es un tipo de
programación que se fundamenta principalmente en objetos, que nos permite relacionarlos con
cosas de la vida real y de esta manera poder organizar la información de una forma ordenada y
sencilla mediante una serie de procedimientos como lo son las abstracciones y los
encapsulamientos.
Básicamente lo que se pretende con esta metodología es crear un código fuente reutilizable que
de algún modo automatice las tareas o labores en una compañía, empresa o universidad mediante
la implementación de métodos y atributos que se heredan entre clases. Para Roldán (2017) la
programación orientada a objetos es
Una de las formas más populares de programar y viene teniendo gran acogida en el desarrollo de
proyectos de software desde los últimos años. Esta acogida se debe a sus grandes capacidades y
ventajas frente a las antiguas formas de programar (p. 2).
Es esencial distinguir algunos términos fundamentales de esta metodología por lo que a
continuación más que una definición se da una conceptualización de estos:
19
1.2.3 Objetos
Son la entidad principal o materia prima de la programación orientada a objetos, estos poseen
ciertas propiedades o atributos, también se le suele definir como el conjunto de datos y métodos
donde los datos son las características o atributos y los métodos son los comportamientos que
pueden realizar.
En una agrupación de código, un objeto puede estar compuesto por otros objetos lo que permite
crear estructuras un tanto complejas. Algunos ejemplos de estos son el Button, el Formulario, el
TextBox, el Comanbutto entre otros; algunas propiedades o características comunes de estos
pueden ser su forma, tipo, tamaño de letra, colores de fondo y contexto.
1.2.4 Visual Basic.NET 2015
Es un conjunto de herramientas que posee un entorno de desarrollo integrado orientado al
desarrollo de programas informáticos, donde se pueden crear diversas aplicaciones de escritorio o
para dispositivos móviles ya sea de uso personal, académico o en el ámbito de los negocios.
1.2.5 Cimentación
Se suele denominar cimentación o fundación a la parte inferior de una estructura. Su función
principal es transmitir adecuadamente las cargas del edificio al suelo de tal modo que esté no sufra
asentamientos excesivos o falla cortante que pueda comprometer su integridad.
1.2.6 Cimentaciones superficiales
McCorman y Brown (2011) definen las cimentaciones superficiales como aquellas que poseen la
capacidad de soportar las cargas del edificio relativamente cerca de la superficie del terreno,
20
también en términos generales se puede decir que son las que en su relación o razón de profundidad
de empotramiento versus ancho es menor de cuatro, de lo contrario se denomina cimentación
profunda. En este tipo de cimentación, la carga se reparte en un plano de apoyo horizontal.
1.2.7 Zapatas rígidas
Las zapatas rígidas de acuerdo al texto de Graux (1975) es aquella zapata indeformable respecto al
macizo (base de la zapata). Esta le impone una deformacióin constante en toda la superficie de
carga. Así, que partiendo de la geometría de la cimentación son aquellas donde el volado es menor
o igual al espesor de la zapata en las dos direcciones. Pero tomando en cuenta las presiones del
suelo bajo la zapata se tiene la siguiente expresión para definir si es rígida o flexible:
Figura 1 Zapata rígida
Fuente: Elaboración de los autores.
Rígido
𝑣𝑜𝑙 ≤ 𝑎 ∗ ℎ
Flexible
𝑣𝑜𝑙 > 𝑎 ∗ ℎ
Donde
𝑎 =1
2.2(
𝐸ℎ
𝐸)
1/3
Eh- Módulo de elasticidad del material que forma la zapata.
E- Módulo de elasticidad del terreno de cimentación.
21
1.2.8 Zapatas aisladas
Es el tipo de cimentación superficial más utilizado y se trata de según McCorman y Brown (2011)
una base rígida circular o cuadrada hecha en concreto u hormigón que casi siempre se usa para
soportar la carga de un solo pilar (columna) o cuando los centros geométricos de las columnas no
están próximos entre sí de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el
suelo soporte sin problemas la carga que le transmite.
El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar, de ahí el nombre de
aislada. A Veces resulta económico realizar zapatas aisladas escalonadas o con declives o con una
combinación de los anteriores. A continuación se muestra una imagen de los diferentes tipos:
1.2.7.1. Zapata de losa simple
Figura 2 Zapata de losa simple.
Fuente: Elaboración de los autores.
1.2.7.2. Zapata escalonada
Figura 3 Zapata escalonada.
Fuente: Elaboración de los autores.
22
1.2.7.3. Zapata con declives
Figura 4 Zapata con declives.
Fuente: Elaboración de los autores.
1.2.7.4. Zapata escalonada con declives
Figura 5 Zapata escalonada.
Fuente: Elaboración del autor
1.2.9 Zapatas combinadas
McCorman y Brown (2011) definen en su libro que una zapata combinada es un elemento que
sirve de cimentación para dos o más columnas. En principio las zapatas aisladas sacan provecho
de que varias columnas se obtengan diferentes momentos flectores; si estos se combinan en un
único elemento de cimentación, el resultado puede ser un elemento más estabilizado y sometido a
un menor momento resultante.
23
Principalmente se emplean ya que existe la necesidad de respetar los límites del lote o linderos y
lo que se busca es que la resultante de fuerzas de las dos columnas coincida en una misma línea
vertical con el centro de masas de la zapata.
Figura 6 Corte de zapata combinada.
Fuente: Elaboración de los autores
Dependiendo de la optimización de costos y de la factibilidad estructural existen tres tipos de zapata
combinada según su geometría en planta.
1.2.8.1. Zapata combinada rectangular
Figura 7 Planta de zapata combinada.
Fuente: Elaboración de los autores
24
1.2.8.2. Zapata combinada en forma de T
Figura 8 Zapata combinada en “T”
Fuente: Elaboración de los autores
1.2.8.3. Zapata combina en forma Hexagonal
Figura 9 Zapata combinada en hexagonal
Fuente: Elaboración del autor
1.2.10 Zapatas corridas
McCorman y Brown (2011) definen las zapatas corridas como aquellas que se emplean para
cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como una viga flotante
que recibe cargas lineales o puntuales separadas. Son cimentaciones de gran longitud en
comparación con su sección transversal.
25
Las zapatas corridas dicen McCorman y Brown (2011) están indicadas como cimentación de un
elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los
asientos en el terreno. También este tipo de cimentación hace de arriostramiento (rigidizar o
estabilizar una estructura), puede reducir la presión sobre el terreno y puede puentear defectos y
heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan útiles es cuando se requerirían muchas
zapatas aisladas próximas, resultando más sencillo realizar una zapata corrida. Las zapatas corridas
se aplican usualmente a muros (zapata que soporta muro).
1.2.11 Diseño estructural para cimentaciones superficiales
A continuación, se expone la teoría necesaria para el desarrollo del proyecto, partiendo que se
realizó con ayuda de programación en Visual Basic. NET procesos de iteración para obtener la
distancia efectiva (d) y partir de allí realizar el cálculo y diseño estructural de las diferentes zapatas
de cimentación. En la siguiente figura se muestra una cimentación superficial típica y/o zapata de
cimentación.
Figura 10 Zapata de cimentación
Fuente: Elaboración del autor
Donde:
26
H- Profundidad de desplante en metros d – Distancia efectiva
r – Recubrimiento del acero de refuerzo h – Alto de zapata
El diseño estructural son los cálculos y análisis realizados para la obtención de la cuantía y
dimensiones requeridos por la norma para la construcción de estructuras sismo resistentes, es decir,
el área de acero y las dimensiones de la cimentación necesarias para que la estructura no colapse
ante la presencia de fuerzas externas como las que genera un sismo. En general todo diseño
estructural se toma en base a la Norma Sismo Resistente (NSR-10).
Partiendo de la definición de zapatas y tipos de cimentaciones superficiales se pretende dar
comienzo al concepto de diseño estructural referido a cimentaciones superficiales.
En primer lugar, se debe tener en cuenta la presión del suelo, que es la ejercida en la superficie de
contacto entre la zapata y el suelo, se infiere que la carga está uniformemente distribuida siempre
que ésta se encuentre arriba y aplicada sobre el centro de gravedad de la zapata.
Para esto se debe calcular las presiones permisibles del suelo para así entrar a diseñar la
cimentación de una estructura particular, dichas presiones son dadas por un ingeniero especialista
en geotecnia.
Después de tener dicho valor se prosigue al diseño por método de la resistencia o método
alternativo lo que para McCorman y Brown (2011) toma “la presión permisible del suelo se
incrementa a un valor último multiplicándose por una relación igual a la usada para incrementar la
magnitud de las cargas de servicio” (p. 326).
27
Al finalizar el diseño estructural se pretende obtener datos de acero de refuerzo, fuerza cortante,
momentos, resistencia por flexión, resistencia por cortante para la acción de vigas o en una
dirección, de punzonamiento o en dos direcciones entre otros datos importantes para analizar y
concluir.
1.2.12 Método de la resistencia última
En su libro Segura (2011) realiza una breve descripción del método de la resistencia. Este método
se diferencia por contemplar el comportamiento de los materiales inelásticos en el instante de la
falla. En este instante se debe tener en cuenta que “los elementos de concreto reforzado sujetos y
diseñados a flexión por cualquier método apropiado, deben fallar cuando el acero a tracción alcanza
su límite elástico” (p. 59).
Para comprender un poco más el método Segura (2011) introduce los conceptos de estados limites
que acontinuación se describen brevemente:
1.2.12.1 Estados límites: Son los límites donde las estructuras alcanzan el límite de su uso
programado.
1.2.12.2 Límite de falla: En una estructura de concreto el límite de falla es cuando se presenta
colapso parcial o total.
1.2.12.3 Límite de servicio: En una estructura de concreto el límite de falla es la interrupción
del uso de la estructura sin que se presente la falla total, es decir, que exista presencia
de fisuras en la estructura.
1.2.12.4 Límites especiales: Cuando la estructura presenta daños por factores no contemplados
en el diseño, como sismos anormales, explosiones entre otras.
28
1.2.13 Presiones permisibles del suelo
Las presiones permisibles del suelo son utilizadas para diseñar la cimentación de una estructura en
particular y se obtienen con ensayos de laboratorios en situ. En general, la mayoría de los códigos
de construcción proporcionan ciertas presiones aproximadas permisibles de apoyo que se presentan
en la Tabla 1.
Tabla 1 Presión máxima permisible del suelo
Fuente: McCormac y Brown (2011)
1.2.14 Presión efectiva del suelo
Nilson (2001) define la presión efectiva del suelo (qe) la presión real que se opone a la deformación
y posterior falla de un suelo.
29
1.2.15 Chequeos por cortante
De acuerdo con el capítulo C.11 del NSR-10, el chequeo por cortante se realiza con el fin de
conocer que el esfuerzo de corte mayorado, Vu, en la sección crítica para el corte debe ser menor
o igual que la resistencia al corte Vn.
Vn ≥ Vu
Siendo
𝑉𝑢- Fuerza cortante mayorada
𝑉𝑐- Resistencia nominal al corte proporcionado por el concreto
𝑉𝑛- Resistencia nominal al corte, donde Vn = Vc + Vs
𝑉𝑠- Resistencia nominal al corte proporcionado por el acero de refuerzo
1.2.16 Cortante en una dirección (Cortante de viga)
Al considerarse el esfuerzo cortante se debe tener en cuenta la fuerza cortante total (Vu1) que actúa
a lo largo de la sección 1-1 (Ver Figura 2).
De acuerdo a la NSR-10 C.11.2.1.1; para elementos sometidos únicamente a cortante y flexión:
C.11-3 𝑑 =6𝑉𝑐
𝜙𝜆√𝑓′𝑐𝑏𝑤
Donde;
bw - Ancho total de la zapata
30
Figura 11 Cortante en un sentido
Fuente: McCorman y Brown (2011) - Diseño de concreto reforzado.
1.2.17 Cortante en dos direcciones (penetración)
Para el cortante en dos direcciones consiste en toda la presión neta hacia arriba (qu) sobre el área
sombreada (Ver Figura 4). A continuación, se muestran las expresiones para el cálculo del cortante
en dos sentidos dadas por la NSR 10 en el C.11.11.2.1:
C.11-31 𝑑 =6𝑉𝑐
𝜙 (1 +2𝛽𝑐
) 𝜆√𝑓′𝑐𝑏𝑜
C.11-32 𝑑 =
12𝑉𝑐
𝜙 (𝛼𝑠𝑑𝑏𝑜
+ 2) 𝜆√𝑓′𝑐𝑏𝑜
31
C.11-33
𝑑 =3𝑉𝑐
𝜙𝜆√𝑓′𝑐𝑏𝑤
Donde:
𝑉𝑐- Resistencia nominal al cortante en dos sentidos del concreto
𝑏𝑜- Perímetro alrededor del área penetrada
𝛼𝑠- Constante que varía de acuerdo con el tipo de columna (interior, de borde, esquinera)
Figura 12 Cortante en dos direcciones
Fuente: McCorman y Brown (2011) -Diseño de concreto reforzado.
32
1.2.18 Evaluación de áreas
En las siguientes expresiones son las áreas calculadas y evaluadas dentro del código del programa
para conocer el área mínima necesaria.
1.2.18.1 Área por presión del suelo
𝐴 =𝑃
𝑞𝑒
1.2.18.2 Área de 1 m2
𝐴 = 1 𝑚2
1.2.18.3 Área por corte de la zapata a 45°
Zapata cuadrada
𝐴 = (𝑑 ∗ (2 + 𝑏))2
Zapata rectangular
𝐴 =(2𝑑 + 𝑎) ∗ (2𝑑 + 𝑏)
3
1.2.18.4 Área por punzonamiento
𝐴 =𝑃𝑢2
(∅0.85𝑓′𝑐)2𝑎𝑏
Donde:
P – Carga de servicio
qe – Presión efectiva del suelo
a y b – Dimensiones de la columna
d – Distancia efectiva
33
1.2.19 Momento flector de diseño (MU)
El momento flexionante en una zapata es requerido para encontrar la cuantía de acero requerida.
En el caso de una zapata cuadrada de concreto reforzado con una columna cuadrada es el mismo
respecto a ambos ejes debido a la simetría. Para McCorman y Brown (2011) las columnas que no
son cuadradas, el mayor momento será en la dirección de la dimensión más corta de la columna,
sin embargo también se puede calcular en ambas direcciones obteniendo cuantías diferentes y
comparando con la norma estos valores.
Hay que tener en cuenta que el peralte efectivo de la zapata no puede ser el mismo en las dos
direcciones, porque las varillas en una dirección se apoyan en las varillas de la otra dirección.
McCorman y Brown (2011) consideran que el acero en cualquier dirección debe ser suficiente para
resistir el momento en cualquier dirección, por lo tanto “Debe entenderse claramente que el exceso
de acero en una dirección no compensa la escasez en la otra dirección en un ángulo de 90°” (p.
355).
1.2.20 Cálculo de la cuantía de una viga sometida a un momento Mu
Con la siguiente expresión se cálcula las cuantías en vigas o elementos rectangulares:
𝜌 =0.85𝑓′𝑐
𝑓𝑦(1 − √1 −
2𝑅𝑛
0.85𝑓′𝑐
)
Siendo
𝑅𝑛 =𝑀𝑢
∅𝑏𝑑2
34
La anterior ecuación es cuadrática y tiene dos soluciones, de las cuales casi siempre una es
coherente y la otra no se toma en cuenta en los cálculos, es por esto que se presenta el concepto de
sección balanceada: Sección de concreto reforzado controlado a tensión donde el acero y el
concreto fallan simultáneamente dando una mayor seguridad ante un colapso ya que la falla no
ocurre de manera instantánea (Frágil) si no que permite tener un periodo de tiempo corto donde es
posible realizar una evacuación de la estructura para salvar vidas.
De acuerdo a la norma NSR-10 título C (2010) “La condición de deformación balanceada existe
en una sección transversal cuando el refuerzo a tracción alcanza la deformación unitaria
correspondiente a fy al mismo tiempo que el concreto en compresión alcanza su deformación
unitaria última supuesta de 0.003” (p. 139).
1.2.21 Longitud de desarrollo
Es la longitud de refuerzo embebida dentro del concreto requerido para desarrollar la resistencia
de diseño en las secciones críticas (esfuerzos máximos y puntos de corte o de doblados de barras)
y para calcular dicha longitud se debe aplicar lo requerido en el capítulo C.12 del NSR-10.
La longitud de desarrollo se calcula con la ecuación siguiente y depende de algunos otros factores
que se muestran a continuación:
C.12-1 ld = (fy
1.1√f ′c
t
c
s
(cb + Ktr
db)
) db
Los factores a usar en la anterior expresión para la longitud de desarrollo se encuentran descritos
en el C.12.2.4 de la NRS-10.
35
1.2.22 Concreto estructural simple
Como se menciona en la norma NSR10 (2010) El concreto estructural simple se define como el
concreto que está totalmente sin refuerzo o que contiene menos que las cantidades requeridas de
refuerzo mínimo.
Las limitaciones dadas por la norma están descritas en el C.22.2 donde se aclara que el concreto
estructural simple sólo se puede usar para:
1.2.19.1. Miembros continuamente soportados por el suelo o por otros miembros estructurales que
son capaces de proporcionar soporte continuo.
1.2.19.2. Miembros estructurales con acción de arco donde se tiene sólo compresión en todos los
casos de carga.
1.2.19.3. Muros y pedestales.
1.2.23 Chequeos para concreto simple
De acuerdo con el NSR-10 (2010) sobre el concreto simple, se tienen las siguientes fórmulas de
evaluación para el diseño de concreto estructural simple:
C.22.5.1- El diseño de secciones transversales sometidas a flexión debe basarse en:
Resistencia por flexión
C.22-2
𝑀𝑛 =5
12√𝑓′𝑐𝑆
𝑀𝑛
≥ 𝑀𝑢
C.22.5.4- El diseño de secciones transversales rectangulares sometidas a cortante debe basarse en:
36
Resistencia por cortante para la acción de
viga o en una dirección.
C.22-9
𝑉𝑛 =1
9√𝑓′𝑐𝑏ℎ
𝑉𝑛 ≥ 𝑉𝑢
Resistencia por cortante para la acción de
punzonamiento o en una dos direcciones.
C.22-10
𝑉𝑛 =1
9(1 +
2
𝛽𝑐)√𝑓′𝑐𝑏𝑜ℎ
𝑉𝑛 ≤2
9√𝑓′𝑐𝑏𝑜ℎ
1.2.24 Resistencia al aplastamiento
De acuerdo con el NSR-10 CAPÍTULO C.10 – FLEXIÓN Y CARGAS AXIALES. Se tienen la
siguiente fórmula de evaluación para la resistencia por al aplastamiento:
C.10.14.1 – La resistencia de diseño al aplastamiento del concreto no debe exceder:
(0.85f’cA1)
37
CAPITULO III
1. METODOLOGIA
Inicialmente el proyecto consistió en establecer los parámetros de diseño para varios tipos de
zapatas de cimentación en base a los requerimientos establecidos por la NSR-10 que restringen los
datos de ingreso para así lograr un diseño más óptimo.
Para esto, se recopiló información teórica lo cual brindó herramientas (ecuaciones), por medio de
una investigación en diversas fuentes de recopilación de la información que permitió desarrollar e
implementar una programación que al ejecutarlo, diseñará y revisará los parámetros esenciales del
diseño estructural de zapatas, donde se describe las dimensiones, el área de refuerzo necesario, los
esfuerzos cortantes, el momento flector entre otros.
2. PROCESO DE CREACIÓN DEL SOFTWARE
El primer paso para la creación de la aplicación fue la implementación de un formulario básico y
de poca presentación donde se insertaron algunos elementos como lo son los TextBox (caja de
texto), los RichTextBox, Buttons (botones), Labels (etiquetas) y un PictureBox (imágen), con el
objetivo de trabajar el código interno y diseñar una zapata aislada con columna cuadrada que
sirviera como referente para crear los demás tipos.
Se elaboró un código fuente donde al usuario se le permitía colocar la totalidad de datos de entrada
y el programa le indicaba si estas medidas cumplían con los requerimientos mínimos de cortantes,
momentos y longitudes de desarrollo según la NSR 10.
38
Figura 13 Primer formulario
Fuente: Elaboración del autor
Posteriormente se realizó un formulario más elaborado en donde mediante la implementación de
dos Checkbox (Seleccionar) el usuario puede elegir entre las siguientes dos opciones:
1. Diseño: que permite colocar algunos datos y medidas mínimos y esperar que el programa calcule
los datos restantes.
2. Revisión: que se debe insertar la totalidad de los datos y el programa chequea o revisa si este
cumple con los parámetros establecidos en la NSR 10 anteriormente explicados.
Para la primera opción, el procedimiento se realiza mediante la implementación de los ciclos de
programación ‘Do While’ (Haga esto, mientras se cumpla cierta condición); donde el programa
cuando dicha condición no cumple con los chequeos requeridos de cortante y longitudes de
desarrollo aumentará los parámetros de la zapata como lo es el área [A] (se aumentará cada 10 cm)
y su peralte [d] (se aumentará cada 5 cm).
39
Después de tener la primera zapata diseñada y su código fuente funcionando correctamente lo que
se hizo fue recopilar y modificar dicha información para crear los diseños de las zapatas restantes,
teniendo en cuenta que éstas varían en sus condiciones de diseño y distintos datos de entrada. Las
zapatas creadas posteriormente fueron las de zapata cuadrada, con columna cuadrada medianera,
zapata cuadrada con columna cuadrada esquinera, zapata rectangular con columna rectangular,
zapata rectangular con columna circular y paralelamente la zapata corrida (zapata que soporta muro
de concreto reforzado, y muro de concreto simple).
Luego con un previo conocimiento en la teoría de diseño se elaboró los formularios de zapatas
combinadas, siendo la rectangular la primera luego la trapezoidal y de ultimo la de en forma de té.
Para la zapata combinada con losa simple se elaboraron las ecuaciones generales de cortante y
momento con el propósito de ser introducidas en el código fuente como funciones por casos y a
trozos y poder hallar los valores pertinentes.
Figura 14 Corte típico de zapata combinada
Fuente: Elaboración de los autores
40
A continuación, se explica el proceso de obtención de estas expresiones:
De la figura anterior tenemos que:
𝑃1 = ∑ 1.2𝐷1 + 1.6𝐿1
𝑃2 = ∑ 1.2𝐷2 + 1.6𝐿2
Distribución de esfuerzos en la columna 1 y columna 2 en kN/m
𝑑1 =𝑃1
𝑎1 𝑑2 =
𝑃2
𝑎2
𝐏𝐚𝐫𝐚 𝟎 ≤ 𝐗 < 𝐚𝟏
Del diagrama de cuerpo libre hacemos sumatoria de fuerzas y momentos con respecto al punto O
siendo V y M la cortante y el momento interno respectivamente.
Diagrama de cuerpo libre para
𝟎 ≤ 𝐗 < 𝐚𝟏
Sumatoria de cortantes con respecto al punto 0
∑ 𝑉0 = (𝑠 − 𝑑1)𝑥 − 𝑉 = 0
41
Despejando V de la ecuación tenemos que
𝑉 = (𝑠 − 𝑑1)𝑥 0 ≤ 𝑥 < 𝑎1
Sumatoria de momentos con respecto al punto 0
∑ 𝑀0 = 𝑑1𝑥𝑥
2− 𝑠𝑥
𝑥
2+ 𝑀 = 0
Despejando M de la ecuación tenemos que
𝑀 =𝑠 − 𝑑1
2𝑥2 0 ≤ 𝑥 < 𝑎1
𝐏𝐚𝐫𝐚 𝒂𝟏 ≤ 𝒙 < 𝒂𝟏 + 𝑳𝒊
Sumatoria de cortantes con respecto al punto 0
∑ 𝑉0 = −𝑑1𝑎1 + 𝑠𝑥 − 𝑉 = 0
Despejando V de la ecuación tenemos que
𝑉 = −𝑑1𝑎1 + 𝑠𝑥 𝑎1 ≤ 𝑥 < 𝑎1 + 𝐿𝑖
Sumatoria de momentos con respecto al punto 0
42
∑ 𝑀0 = (𝑑1𝑎1) (𝑥 −𝑎1
2) − 𝑠𝑥
𝑥
2+ 𝑀 = 0
Despejando M de la ecuación tenemos que
𝑀 =𝑠𝑥2
2− (𝑑1𝑎1)(𝑥 −
𝑎1
2) 𝑎1 ≤ 𝑥 < 𝑎1 + 𝐿𝑖
𝐏𝐚𝐫𝐚 𝒂𝟏 + 𝑳𝒊 ≤ 𝑿 < 𝒂𝟏 + 𝑳𝒊 + 𝒂𝟐
Sumatoria de cortantes con respecto al punto 0
∑ 𝑉0 = −𝑑1𝑎1 − 𝑑2(𝑥 − 𝑎1 − 𝐿𝑖) + 𝑠𝑥 − 𝑉 = 0
Despejando V de la ecuación tenemos que
𝑉 = (𝑠 − 𝑑2)𝑥 + (𝑑2𝑎1 + 𝑑2𝐿𝑖 − 𝑑1𝑎1) 𝑎1 + 𝐿𝑖 ≤ 𝑥 < 𝑎1 + 𝐿𝑖 + 𝑎2
Sumatoria de momentos con respecto al punto 0
∑ 𝑀0 = (𝑑1𝑎1) (𝑥 −𝑎1
2) + 𝑑2(𝑥 − (𝑥 − 𝑎1 −
𝐿𝑖
2)) − 𝑠𝑥
𝑥
2+ 𝑀 = 0
Despejando M de la ecuación tenemos que
𝑀 =𝑠𝑥2
2− (𝑑1𝑎1) (𝑥 −
𝑎1
2) −
𝑑2
2(x + 𝑎1 + Li) 𝑎1 + Li ≤ 𝑥 < 𝑎1 + 𝐿𝑖 + 𝑎2
𝐏𝐚𝐫𝐚 𝒂𝟏 + 𝑳𝒊 + 𝒂𝟐 ≤ 𝑿 < 𝑳𝒂𝒅𝒐 (𝒂𝟏 + 𝑳𝒊 + 𝒂𝟐 + 𝑽𝒐𝒍)
43
Sumatoria de cortantes con respecto al punto 0
∑ 𝑉0 = −𝑑1𝑎1 − 𝑑2𝑎2 + 𝑠𝑥 − 𝑉 = 0
Despejando V de la ecuación tenemos que
𝑉 = −𝑑1𝑎1 − 𝑑2𝑎2 + 𝑠𝑥
𝑎1 + 𝐿𝑖 + 𝑎2 ≤ 𝑥 ≤ 𝑎1 + 𝐿𝑖 + 𝑎2 + 𝑣𝑜𝑙
Sumatoria de momentos con respecto al punto 0
∑ 𝑀0 = (𝑑1𝑎1) (𝑥 −𝑎1
2) + 𝑑2𝑎2(𝑎1 +
𝑎2
2+ 𝐿𝑖) − 𝑠𝑥
𝑥
2+ 𝑀 = 0
Despejando M de la ecuación tenemos que
𝑀 = 𝑠𝑥2
2− 𝑑2𝑎2 (𝑎1 +
𝑎2
2+ 𝐿𝑖) − (𝑑1𝑎1) (𝑥 −
𝑎1
2)
𝑎1 + 𝐿𝑖 + 𝑎2 ≤ 𝑥 ≤ 𝑎1 + 𝐿𝑖 + 𝑎2 + 𝑣𝑜𝑙
Seguido a esto se modificó los colores de fondo, se le adiciono elementos de presentación como
logos e imágenes para mejorar su aspecto y visualización.
44
3. PRODUCTO FINAL
Finalmente se obtuvo los formularios para el diseño y revisión de diez (10) zapatas de los cuales el
usuario tendrá acceso mediante el menú inicial.
3.1 Menú
En el menú el usuario (estudiante y/o profesional de la ingeniería civil) puede navegar y seleccionar
el tipo de zapata a diseñar y buscar información relacionada al diseño estructural de zapatas.
Figura 15 Menú
Fuente: Elaboración de los autores
En la opción inicio el usuario podrá encontrar las zapatas de acuerdo a su tipo: aislada, corrida y
combinada. A continuación se muestra una figura donde se observa el menú de entrada a los
diferentes tipos de zapatas.
45
Figura 16 Menú, opción inicio
Fuente: Elaboración de los autores
En información se podrán consular los conceptos básicos, formulas y bibliografía usada en el
presente proyecto.
Figura 17 Menú opción información
Fuente: Elaboración de los autores
En ayuda, se encuentra el “Acerca de” donde se describen las consideraciones tomadas de las
restricciones generales que la norma establece para el cálculo y diseño estructural.
46
Figura 18 Menú opción ayuda
Fuente: Elaboración de los autores
3.2 Formularios
A continuación se observan los formularios para cada zapata.
3.2.1 Zapata aislada cuadrada con columna interior
Figura 19 Zapata cuadrada con columna cuadrada
Fuente: Elaboración de los autores
47
3.2.2 Zapata aislada cuadrada con columna de borde
Figura 20 Zapata cuadrada con columna de borde
Fuente: Elaboración de los autores
3.2.3 Zapata aislada cuadrada con columna de esquina
Figura 21 Zapata cuadrada con columna de esquina
Fuente: Elaboración de los autores
48
3.2.4 Zapata aislada rectangular con columna rectangular
Figura 22 Zapata rectangular con columna rectangular
Fuente: Elaboración de los autores
3.2.5 Zapata aislada rectangular con columna circular
Figura 23 Zapata rectangular con columna circular
Fuente: Elaboración de los autores
49
3.2.6 Zapata aislada rectangular con carga axial y momento flector
Figura 24 Zapata con carga axial y momento flector
Fuente: Elaboración de los autores
3.2.7 Zapata con doble momento
Figura 25 Zapata con carga axial y doble momentos
Fuente: Elaboración de los autores
50
3.2.8 Zapata corrida con muro en concreto reforzado
Figura 26 Zapata con muro en concreto reforzado
Fuente: Elaboración de los autores
3.2.9 Zapata corrida con muro de concreto simple
Figura 27 Zapata con muro de concreto simple
Fuente: Elaboración de los autores
51
3.2.10 Zapata combinada con dos columnas rectangulares
Figura 28 Zapata combinada con columnas rectangulares
Fuente: Elaboración de los autores
3.2.11 Zapata combinada con forma de “T”
Figura 29 Zapata combinada con forma de T
Fuente: Elaboración de los autores
52
CAPÍTULO IV
4. RESULTADOS
4.1 Manual de usuario
1. Ingresar al inicio del menú para elegir la zapata de su elección
Figura 30 Inicio zapatas
Fuente: Elaboración de los autores
2. Al ingresar a la zapata de elección se prosigue a escoger entre diseño o revisión.
2.1 Si se decide escoger el diseño, el programa automáticamente bloqueara el ingreso de
datos como la distancia efectiva d y las dimensiones de la zapata.
53
Figura 31 Diseño de zapata aislada rectangular
Fuente: Elaboración de los autores
2.2 Al escoger revisión automáticamente el programa solicitara ingresar los datos del
número de la varilla, en sentido de la base (1) y en sentido del lado (2) de la zapata, el
espaciamiento para ambos casos y las dimensiones de la zapata.
Figura 32 Revisión de zapata aislada
Fuente: Elaboración de los autores
54
3. Al llenar todos los datos solicitados para ambos casos se oprime el botón “CALCULAR”,
inmediatamente los resultados se plasmaran en la parte izquierda del dibujo de la zapata y
en la tabla de chequeos como se muestra a continuación:
Figura 33 Visualización de resultados
Fuente: Elaboración de los autores
4. Finalmente el usuario puede guardar el reporte en archivo PDF.
Figura 34 Reporte en PDF
Fuente: Elaboración de los autores
55
Al finalizar saldrá un mensaje de confirmación cuando el reporte haya sido guardado.
Figura 35 Confirmación del reporte
Fuente: Elaboración de los autores
56
4.2 Ejemplos
4.2.1 Ejemplo con zapata aislada
Inicialmente se muestra un ejercicio realizado en GENOS (nombre dado al software) para una
zapata rectangular con columna rectangular comparado con el ejemplo 12.5 del libro de Diseño de
Concreto reforzado Jack McCorman Ed. 8°. En este ejemplo se encuentra en unidades de sistema
ingles no obstante el lector podría apreciar su equivalencia con el realizado en GENOS con el
sistema internacional. A continuación se describe el enunciado:
“Diseñar una zapata rectangular para una columna cuadrada interior de 18 plg de lado con una
carga muerta de 185 klb y una carga viva de 150 klb. Haga la longitud del lado largo igual a dos
veces la longitud del lado corto, fy = 60 000 lb/plg2, fc = 4 000 lb/plg2, peso normal y qa = 4 000
lb/pie2. Suponga que la base de la zapata está a 5 pies 0 plg debajo de la rasante.”(p.365)
Tabla 2 Datos de ejemplo para zapata aislada
Fuente: Elaboración de los autores
Datos Cantidad Equivalencia en S.I.
Dimensiones de la columna 18 plg x 18 plg 45.72 cm x 45.7 2cm
Carga muerta 185 klb 823 kN
Carga viva 150 klb 667 kN
Relación lado largo vs lado
corto 2 2
fy 60.000 lb/plg2 420 MPa
f′c 4.000 lb/plg2 28 MPa
Presión admisible del suelo qa 5.000 lb/pie2 191.3 kN/m2
Profundidad de desplante 5 pie 1.52 m
57
Abrimos desde el menú la opción <inicio> <zapata aislada> y seleccionamos la opción zapata con
columna rectangular, luego chequeamos la opción que dice diseño para poder introducir los datos
de entrada.
Llenamos los espacios en blanco en nuestro formulario de aquellas casillas que se encuentren
habilitadas, aunque vale la pena aclarar que tenemos que asumir algunos datos que no nos da el
libro para poder calcular, como lo son:
Diámetro y tipo de gancho de la columna que está trasmitiendo la carga a la zapata y peso específico
del suelo (db = No 5 Gancho a noventa grados), Peso unitario del suelo = 100 lb/pie3 = 15.69
kN/m3
Para solucionar el ejercicio en el libro el autor comienza asumiendo una zapata de 24 plg con un
peralte de 19.5 plg y 4.5 plg de recubrimiento. Se presenta los resultados arrojados por la
aplicación:
Tabla 3 Resultados del ejemplo para zapata aislada
Fuente: Elaboración de los autores
RESULTADO LIBRO EQUIVALENCIA EN S.I
qe = 4000 − (24
12) (150) − (
36
12) (100) = 3400 lb/pie2 162.60 kN/m2
185 + 150
3,4= 98.5 𝑝𝑖𝑒2 9,15 m2
qu =(1.2)(185) + (1.6)(150)
398= 4.71 𝐾𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒2 225.25 kN/m2
Vu1 = (7)(4,625)(4,71) = 152,49 Klb 678.27 kN
58
𝑀𝑢 = 6.25 ∗ 7.0 ∗ 4.71 ∗6.25
2= 643.9 𝑝𝑖𝑒𝐾𝑙𝑏 878.97 kN m
Acero dirección larga
𝜌 = 0.00467 0.00467
As = 0.00467*84*19.5 =7.65 plg2 0.004935 m2
Acero dirección corta
𝜌 = 0.0033 0.00033
As = 0.0033*168*19.5 =10.81 plg2 0.00697 m2
Si damos clic en el botón calcular nuestra aplicación nos arroja los siguientes resultados
Figura 36 Ejemplo de zapata aislada
Fuente: Elaboración de los autores
En el siguiente cuadro se presenta un comparativo con los resultados obtenidos y algunas
observaciones al respecto.
59
Tabla 4 Comparación de resultados para ejemplo de zapata aislada
Fuente: Elaboración de los autores
DATOS COMPARACION DE RESULTADOS %
diferencia Ejemplo Software
d (m) 0.50 0.55 0.100
Wz (kN/m2) 14.36 15.94 0.110
hr (m) 0.91 0.86 0.055
Wr (kN/m2) 14.28 13.69 0.041
qe (kN/m2) 162.60 161.66 0.006
Lado corto (m) 2.13 2.15 0.009
Lado largo (m) 4.27 4.3 0.007
qu (kN/m2) 225.25 222.26 0.013
Mu2 (kNm) 872.97 880.76 0.009
Cortante en dos direcciones
Vu= (kN) 1848.5 1828.07 0.011
Cortante en la dirección
larga Vu1= (kN) 678.28 654.77 0.035
𝝆 0.00467 0.00520 0.113
Nota: Existen algunas diferencias ya que el programa dimensiona la base, el lado y el peralte de la
zapata como múltiplos de cinco centímetros, además existen pequeñas diferencias en cuanto a las
ecuaciones ya que según el ejemplo del libro se encuentran con la norma ACI mientras que nuestro
software trabaja en sistema internacional.
60
4.2.2 Ejemplo con zapata corrida
El presente ejemplo es de una zapata que soporta muro de concreto reforzado tomando del ejemplo
16.1 Diseño de una zapata para muro; del libro de Diseño de estructuras de concreto-Arthur H.
Nilson; donde se presentan los siguientes datos iniciales:
Tabla 5 Datos iniciales ejemplo de zapata corrida
Fuente: Elaboración de los autores
Datos Sistema Inglés Sistema Internacional
Ancho del muro 16 pulg. (4/3 pies) 0.41 m
Carga muerta (D) 14 Klb/pie 204.31 kN/m
Carga viva (L) 10 Klb/pie 145.94 kN/m
Presión admisible del suelo (qa) 4.5 Klb/pie2 215.5 kN/m2
El fondo de la zapata estará a debajo
de la rasante final (H) 4 pies 1.2 m
Peso unitario del suelo () 100 lb/pie3 15.71 kN/m3
Resistencia a la compresión del
concreto (f’c) 3000 lb/pulg2 20.68 MPa
Límite de fluencia del acero (Fy) Acero grado 40 280 Mpa
Recubrimiento (r) 3.5 pulg. 0.089 m
NOTA 1: En el libro manejan sistema inglés, para nuestro caso se realizó la correcta conversión
en cada caso para comparar los resultados. Por otro lado se aclara que en el ejemplo del libro se
asume una distancia inicial para el ancho del cimiento (h=d+r) de 12 pulgadas (0.30 m), en el caso
del presente software se obtiene la distancia de desplante (d) a partir de los requerimientos dados
por la NSR-10 explicados anteriormente (chequeos por cortante) y se realiza el proceso de iteración
para obtener el diseño más óptimo. Por tal motivo, los resultados varían partiendo de la distancia
efectiva obtenida mediante el proceso de iteración.
61
A continuación se muestran los conceptos iniciales para obtener la expresión que nos ayudará a
calcular la presión de contacto admisible que está disponible o es efectiva para sostener la carga
del muro (qe):
𝑞𝑒 = 𝑞𝑎 − 𝑊𝑧 − 𝑊𝑟
Donde:
Wz = Peso de la zapata (kN/m2)
Wr = Peso del relleno (kN/m2)
𝑊𝑧 = 𝑊𝑜 ∗ ℎ
Wo = Peso del concreto (24 kN/m3)
h = d+r (distancia efectiva + recubrimiento)
𝑊𝑟 = ℎ𝑟 ∗
hr = Altura del relleno
ℎ𝑟 = 𝐻 − 𝑑 − 𝑟
= Peso unitario del suelo (kN/m3)
Ya calculado el valor de la presión efectiva del suelo (qe) se calcula la presión de contacto
producida por las cargas mayoradas para el diseño a la resistencia de la zapata (qu):
𝑞𝑢 =(1.6𝐷 − 1.7𝐿)
𝑏
62
Donde b es el ancho requerido para la zapata calculado con la siguiente expresión:
𝑏 =𝐷 + 𝐿
𝑞𝑒
Se continúa con el cálculo del momento requerido para diseño y suponiendo inicialmente una
distancia efectiva (d)= 9 pulg (0.23 m) se tiene el cortante:
𝐿𝑉 =𝑏 − 𝑎
2
𝑀𝑢 =1
8𝑞𝑢(𝑏 − 𝑎)2 = 𝑞𝑢 ∗
𝐿𝑣2
2
𝑉𝑢 = 𝑞𝑢 (𝑏 − 𝑎
2− 𝑑)
Donde “lv” es la longitud del voladizo (brazo del momento), “b” es el ancho de la zapata y “a” el
ancho del muro como se muestra en la siguiente figura:
Figura 37 Zapata para muro
Fuente: Nilson (2001) Diseño de estructuras de concreto reforzado.
En la siguiente tabla se observan los resultados del ejemplo:
63
Tabla 6 Resultados del ejemplo de zapata corrida
Fuente: Elaboración de los autores
Sistema Inglés Sistema Internacional
𝑊𝑧 = 150𝑙𝑏
𝑝𝑖𝑒3∗ 12 𝑝𝑢𝑙𝑔 ∗
1𝑝𝑖𝑒
12 𝑝𝑢𝑙𝑔
= 150𝑙𝑏
𝑝𝑖𝑒2
𝑊𝑧 = 23.56𝑘𝑁
𝑚3∗ 0.31 𝑚 = 7.18 𝑘𝑁/𝑚2
ℎ𝑟 = 4 𝑝𝑖𝑒𝑠 − 12 𝑝𝑢𝑙𝑔 ∗1𝑝𝑖𝑒
12 𝑝𝑢𝑙𝑔= 3 𝑝𝑖𝑒𝑠
ℎ𝑟 = 1.2 𝑚 − 0.31 𝑚 = 0.89 𝑚
𝑊𝑟 = 3 𝑝𝑖𝑒𝑠 ∗ 100 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒3
= 300 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒2
𝑊𝑟 = 0.89 𝑚 ∗ 15.71 𝑘𝑁/𝑚3
= 13.98 𝑘𝑁/𝑚2
𝑞𝑎 = 4.5 𝐾𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒2 𝑞𝑎 = 215.46 𝑘𝑁/𝑚2
𝑞𝑒 = 4500 − (150 + 300)= 4050 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒2
𝑞𝑒 = 215.46 − (7.18 + 14.36)= 193.92 𝑘𝑁/𝑚2
𝑏 =10 + 14
4.050= 5.92 𝑝𝑖𝑒𝑠 ≅ 6 𝑝𝑖𝑒𝑠 𝑏 =
204.31 + 145.94
193.92= 1.81 𝑚 ≅ 2 𝑚
𝑞𝑢 =(1.4 ∗ 14 + 1.7 ∗ 10) ∗ 1000
6
= 6100 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒2
𝑞𝑢 =(1.4 ∗ 204.31 + 1.7 ∗ 145.94)
2
= 267.07 𝑘𝑁/𝑚2
𝑀𝑢 =1
8∗ 6100 (6 ∗ − (
4
3))
2
= 16,605.56 𝑙𝑏𝑝𝑖𝑒
𝑀𝑢 =1
8∗ 267.07(2 − 0.41)2
= 84.40 𝑘𝑁𝑚
𝑉𝑢 = 6100 (6 − (4/3)
2− (3/4))
= 9658.33 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒
𝑉𝑢 = 267.07 (2 − 0.41
2− 0.23)
= 151.14 𝑘𝑁/𝑚
64
Se realiza el correspondiente chequeo por cortante en una dirección:
Tabla 7 Chequeo por cortante de zapata corrida
Fuente: Elaboración de los autores
Sistema Inglés Sistema Internacional
∅𝑉𝑐 = ∅2√𝑓′𝑐𝑏𝑑
∅𝑉𝑐 = 0.85 ∗ 2√3000 ∗ 12𝑑 = 1117.35𝑑
𝑑 =9658.33
1117.35= 8.6 𝑝𝑢𝑔
𝑉𝑐 =𝜙𝜆√𝑓′𝑐𝑏𝑤𝑑
6
𝑉𝑐 =0.75√20.68 ∗ 𝑑
6∗ 1000 = 568.44𝑑
𝑑 =151.14
568.44= 0.26 𝑚
Seguido a esto, el libro toma un recubrimiento de 3.5 pulgadas (0.089 m) escogiendo al final una
distancia efectiva d=8.5 pulg (0.22 m) para una altura de h=12 pulgadas, donde los datos arrojados
son los siguientes:
Tabla 8 Comparación de resultados para ejemplo de zapata corrida
Fuente: Elaboración de los autores
DATOS COMPARACION DE RESULTADOS %
diferencia Ejemplo Software
d (m) 0.22 0.22 0.000
Wz (kN/m2) 7.18 7.19 0.001
hr (m) 0.89 0.89 0.000
Wr (kN/m2) 13.98 14.06 0.006
qe (kN/m2) 193.92 194.25 0.002
b (m) 2 2 0.000
qu (kN/m2) 267.07 267.07 0.000
Mu (kNm) 84.40 84.40 0.000
65
Vu=568.44d (kN/m) 125.06 122.78 0.018
As (m2) 0.0015 m2/m
equivalentes a #6 c/ 19,1 cm
0.002 m2
5 # 7 @ 35 cm 0.333
Longitud de
desarrollo (m) 0.56 0.49 0.125
NOTA 2: El libro usa una combinación para mayorar cargas de 1.4 D + 1.7 L, el software está
programado con la combinación expuesta en la NSR-10 de 1.2 D + 1.6 L, pero para realizar el
ejercicio de comparación de ambos resultados, se programó con las cargas mayoradas propuestas
en el ejemplo.
A continuación se observa el formulario para el cálculo del diseño estructural de una zapata con
muro de concreto reforzado ejecutado con los datos del ejemplo.
Figura 38 Ejemplo de zapata con muro de concreto reforzado
Fuente: Elaboración de los autores
66
4.2.1 Ejemplo con zapata combinada
Tomando como base el problema 8.6 del libro de Estructuras en concreto I – Jorge Ignacio
Segura que presenta el siguiente enunciado:
Diseñar una cimentación combinada para una columna exterior o de lindero de 0.35 x 0.25m, que
carga P1=400 kN y una columna interior adyacente de 0.65x0.25m, que carga P2 = 850kN, si los
ejes de las columnas están separados Le= 5.00 m y el terreno tiene una carga de trabajo de 0.1 MPa
(100 kN/m2), empleando concreto de f’c=21.1 MPa y refuerzo para fy=420 MPa en todos los
diámetros.
NOTA 1: El libro no toma en cuenta el refuerzo de las columnas, el peso unitario del suelo y el
fondo de la zapata (h), por tal motivo para la ejecución del programa se tomara varilla N°5 con
gancho de 90°, un peso unitario del suelo de 16 kN/m3 y una altura h de 1.5 m.
En la siguiente tabla se observan los resultados del libro en comparación con los arrojados por el
software:
Tabla 9 Comparación de resultados para ejemplo de zapata combinada
Fuente: Elaboración del autor
DATOS RESULTADOS
% diferencia Ejemplo Software
d (m) 0.56 0.50 0.107
X (m) Centro de gravedad 3.40 3.40 0.000
L (m) Lado de la zapata 7.05 7.05 0.000
B (m) Base de la zapata 2.05 2.48 0.210
Área de cimentación (m2) 14.6 17.5 0.199
qu (kN/m2)
Presión de apoyo 86.49 85.73 0.009
Carga bajo el cimiento
(kN/m2) 177.30 212.77 0.200
67
Xo (m)
Punto de anulación de corte 2.13 2.26 0.061
M columna a1 1.39 13.34 8.597
M columna a2 328.50 319.57 0.027
M máx (kNm) 401.01 481.44 0.201
V máx (kN/m) 580.88 583.83 0.005
As (m2)
Columna a1
0.00165 m2
13 #4 c/ 15.5 cm
0.0068 m2
24 # 6 c/ 30 cm 3.121
As (m2)
Columna a2
0.00396 m2
20 #5 c/ 10 cm
0.0024 m2
6 # 7 c/ 45 cm 0.394
A continuación se observa el formulario para el cálculo del diseño estructural de una zapata
combinada con dos columnas rectangulares ejecutado con los datos del ejemplo.
Figura 39 Ejemplo de zapata combinada
Fuente: Elaboración de los autores
68
ANALISIS DE RESULTADOS
1. Se observa que en el ejemplo de zapata corrida se observó una diferencia del 1.8% en el
chequeo por cortante en una dirección, variación que es posible por la conversión de unidades
expuestas por ambas normas, la primera de la ACI-318 en sistema inglés y la segunda
(ejecutada por el programa) del NSR-10 en sistema internacional. Los demás datos obtenidos
mostraron diferencias alrededor el 1% a lo que se concluye que el software cumple con el
objeto del presente proyecto.
2. Para el ejercicio de zapata combinada, a pesar que en el ejercicio del libro no realiza una
mayoración de cargas, se observa una diferencia en la presión de apoyo (qu) de menos del 1%.
Se puede deducir que la presión de apoyo al variar, afectó la carga bajo el cimiento quien
también presenta una diferencia con respecto a la obtenida por el software. Igualmente sucede
con el área de cimentación, teniendo en cuenta que el ejercicio del libro la calcula sumando a
la carga el 17% del peso propio, mientras que el programa calcula el peso propio de acuerdo a
las dimensiones obtenidas y según el peso unitario del suelo. En los demás resultados que
relacionan las dimensiones de la zapata se observa pequeñas diferencias con respecto a las
obtenidas en el software.
3. Finalmente se aclara que a diferencia del ejercicio del libro de Jorge I Segura, las cargas
expuestas en el software no con puntuales, dicho de otro modo, el programa ejecuta las cargas
como distribuidas, lo que hace que exista variación en los resultados de los cortantes y
momentos.
69
CONCLUSIONES
1. En cada formulario se obtiene una imagen del tipo de zapata con la notación de los algunos
datos de entrada y salida, así se obtuvo una guía visual de la zapata diseñada.
2. El software ejecuta correctamente los cálculos para diseños ya existentes, es decir, se cumple
con la finalidad para la opción de revisión y chequeos.
3. Se consigue para cada diseño un reporte de los cálculos realizados.
4. Los resultados arrojados en esta aplicación están validados y comparados con algunos ejemplos
resueltos en los libros de McCorman, Arthur Nilson y Jorge Segura presentando diferencias
mínimas en los resultados de lo que podemos concluir que existe un alto nivel de confiabilidad
en este software.
5. En general se puede concluir que a pesar de encontrar diferencias en los datos de entrada para
la ejecución del programa como el peso unitario del suelo, la altura del fondo de la zapata, el
acero de refuerzo con el que se encuentran las columnas, entre otros datos, no afectan en
consideración los resultados, ya comparados con los ejercicios propuestos por los libros, en
otras palabras, el programa cumple con el objeto del presente proyecto.
70
REFERENCIAS
American Concrete Institute. (2005). Requisitos de Reglamento para Concreto Estructural
(ACI 318S-05) y Comentario (ACI 318SR-05). Usa. Comité ACI318.
Flórez, J. y España, J. (2015). Software de Aplicación para el análisis y diseño de
estructuras de contención. (Tesis de pregrado). Universidad de Nariño. San Juan de Pasto.
McCormac, J. y Brown, H. (2011). Diseño de concreto reforzado. México D.F. Alfaomega
grupo editorial S.A.
Ministerio de ambiente, vivienda y desarrollo territorial. (2010). Reglamento colombiano
sismo resistente NSR-10. Bogotá, Colombia. Dirección del sistema habitacional de la República
de Colombia.
Nilson, A. (2001). Diseño de estructuras en concreto. Bogotá, Colombia. Quebecor World
Bogotá S.A.
Olmedo, J. (2013). Implementación de programas computacionales para el cálculo y
diseño de cimentaciones superficiales aplicación al cálculo de edificios. (Tesis de pregrado).
Universidad Central del Ecuador. Quito, Ecuador.
Rochel, R. (2007). Hormigón reforzado. Bogotá, Colombia. Universidad EAFIT.
Schaull, S. (2011). El desarrollo del software como ingeniería de software. Ing USBMed.
2 (2), 6- 9.
Segura, J. (2011). Estructuras de concreto I. Bogotá, Colombia: Universidad Nacional de
Colombia.
Villamarín, A. (2018). Software para diseño estructural de tanques rectangulares
enterrados de concreto usando como base la NSR-10, la norma ACI-350 06 y las tablas de diseño
de muros de la PCA. (Tesis de pregrado). Universidad Distrital Francisco José de Caldas. Bogotá,
Colombia.
Viloria, Y. (2012). Elaboración de un software para el diseño de cimentaciones
superficiales basado en la NSR10. (Tesis de pregrado). Universidad Francisco de Paula Santander
Ocaña. Ocaña, Colombia.
71
ANEXOS
Reporte ejemplo zapata aislada
CÁLCULOS DE DISEÑO PARA UNA ZAPATA RECTANGULAR
A partir de una distancia mínima efectiva (NSR-10 C.15.7.1) d = 0,15 m. Se realiza el proceso de
iteración dando una distancia (d) = 0.55 m. Y se obtienen los siguientes resultados
1) Altura del relleno y cimiento
Altura del relleno (H-h) = 0.86 m
Altura del cimiento (h)= 0.66 m
2) Presiones del suelo
Se tiene que el peso de la zapata es =15.94 kN/m2
y la carga del suelo sobre la zapata= 13.69 kN/m2
En consecuencia, la proporción de la presión de contacto admisible que está disponible o es
efectiva para sostener la carga es:
(qe) = 161.67 kN/m2
- El área requerida del cimiento es = 9.22 m2
Presión admisible (qa) = 191.3 kN/m2
La presión de contacto producida por las cargas mayoradas para el diseño a la resistencia de la
zapata es:
qu = 222.26 kN/m2
3) Transmisión de los esfuerzos de la columna a la zapata
a) Resistencia al aplastamiento en la base de la columna = 3273.45 kN
b) Resistencia al aplastamiento en la zapata = 6409.32 kN
72
4) Cortante en una dirección (vu1)
Cortante en x = 281.94 kN
Cortante en y = 654.67 kN
5) Cortante en dos direcciones (vu2)
vu2 = 1828.07 kN
6) Área de la zapata
La base de la zapata (B) = 2.15 m
El lado de la zapata (L) = 4.3 m
El área de la zapata = 9.24 m2
7) Momento, longitud y carga sometida a la zapata
Momento sometido en x de la zapata (Mu)= 880.79 kNm
Longitud disponible = 1.92 m
Momento sometido en y de la zapata (Mu)= 341.2 kNm
Longitud disponible = 0.845 m
Carga por metro cuadrado (q)= 222.26 kN/m2
8) Cuantías mínimas
ACI 10.5.1 (N°1) = 0.0031
ACI 10.5.1 (N°2) = 0.0033
NSR-10 C.7.12.2.1 = 0.0018 (Retracción y temperatura)
9) Área de refuerzo para la zapata
Área en la base
Usar varillas 11 # 10 @ 20 cm
Área suministrada = 0.0089 m2
73
Área en el lado
Usar varillas 11 # 5 @ 20 cm
Área suministrada = 0.0021 m2
10) El volumen de la zapata
Volumen= 6.14 m3
11) Longitud de desarrollo
Longitud de desarrollo disponible en la base (ld) = 0.65 m
Longitud de desarrollo disponible en el lado (ld) = 0.22 m
74
Reporte ejemplo zapata corrida
CÁLCULOS DE DISEÑO PARA UNA ZAPATA QUE SOPORTA MURO CONCRETO
REFORZADO
A partir de una distancia mínima efectiva (NSR-10 C.15.7.1) d = 0,15 m. Se realiza el proceso de
iteración dando una distancia (d) = 0.22 m. Y se obtienen los siguientes resultados:
1) Altura del relleno y del cimiento
Altura del cimiento (h) = 0.31 m
Altura del relleno (H-h) = 0.89 m
El peso del relleno será= 14.06 kN/m2
El peso de la zapata será= 7.19 kN/m2
2) Presiones del suelo
Se tiene que el peso de la zapata es =7.19 kN/m2
y la carga del suelo sobre la zapata= 14.06 kN/m2
En consecuencia, la proporción de la presión de contacto admisible que está disponible o es
efectiva para sostener la carga del muro es:
(qe) = 194.25 kN/m2
- El ancho requerido del cimiento es por tanto b = 1.8 m2/m
Se supondrá una zapata de = 2 m de ancho.
- Área necesaria= 1.8 m2
Presión admisible (qa) = 215.5 kN/m2
La presión de contacto producida por las cargas mayoradas para el diseño a la resistencia de la
zapata es:
(qu) = 267.07 kN/m2
75
3) Chequeo por cortante en una dirección (vu1)
vu1 = 122.78 kN
4) Área de la zapata
La base de la zapata (B) = 1.6 m
El área de la zapata = 2.56 m2
5) Momento, longitud y carga sometida a la zapata
Momento sometido a la zapata (Mu)= 84.4 kNm
Longitud disponible = 0.595 m
Carga por metro cuadrado (q)= 208.65 kN/m2
6) Cuantías mínimas
ACI 10.5.1 (N°1) = 0.0041
ACI 10.5.1 (N°2) = 0.005
NSR-10 C.7.12.2.1 = 0.0018 (Retracción y temperatura)
7) Área de refuerzo para la zapata
Usar varillas 5 # 7 @ 35 cm
Área suministrada = 0.002 m2
8) El volumen de la zapata
Volumen= 0.78 m3
9) Longitud de desarrollo
Longitud de desarrollo disponible (ld) = 0.49 m
76
Reporte ejemplo zapata combinada
CÁLCULOS DE DISEÑO PARA UNA ZAPATA COMBINADA
A partir de una distancia mínima efectiva (NSR-10 C.15.7.1) d = 0,15 m. Se realiza el proceso de
iteración dando una distancia (d) = 0.5 m. Y se obtienen los siguientes resultados:
1) Altura del relleno y cimiento
Altura del relleno (H-h) = 0.93 m
Altura del cimiento (h)= 0.57 m
2) Presiones del suelo
Se tiene que el peso de la zapata es =13.68 kN/m2
En consecuencia, la proporción de la presión de contacto admisible que está disponible o es
efectiva para sostener la carga del muro es:
(qe) = 71.44 kN/m2
- El área requerida del cimiento es = 17.5 m2
Presión admisible (qa) = 100 kN/m2
La presión de contacto producida por las cargas mayoradas para el diseño a la resistencia de la
zapata es:
(qu) = 85.73 kN/m2
3) Chequeo por cortante en un sentido a una distancia d de la columna derecha
Cortante (vu1) = 276.6 kN
Cortante (vc1) = 3206.37 kN
77
4) Chequeo por cortante en dos direcciones (vu2)
Columna a1 (izquierda)
vu2 = 452.67 kN
vc2 = 775.15 kN
Columna a2 (derecha)
vu2 = 946.06 kN
vc2 = 1090.95 kN
5) Dimensiones de la zapata
La base de la zapata (B) = 7.05 m
El lado de la zapata (L) = 2.48 m
El área de la zapata = 17.5 m2
Centro de gravedad = 3.4 m
Carga bajo el cimiento = 212.77 kN/m2
6) Momentos en las columnas
Momento en columna a (Ma)= 13.34 kNm
Momento en columna b (Mb)= 319.57 kNm
7) Cortante y momento máximo
El cortante máximo = 583.83 kN
El momento máximo = -481.44 kNm
8) Cuantías mínimas
ACI 10.5.1 (N°1) = 0.0027
ACI 10.5.1 (N°2) = 0.0033
NSR-10 C.7.12.2.1 = 0.0018 (Retracción y temperatura)
78
9) Área de refuerzo para la zapata
Área en sección a1
Usar varillas 24 # 6 @ 30 cm
Área suministrada = 0.0068 m2
Área en sección a2
Usar varillas 6 # 7 @ 45 cm
Área suministrada = 0.0024 m2
10) El volumen de la zapata
Volumen = 9.97 m3
79
CÓDIGO FUENTE
Código del Module
Module Funciones 'FUNCION Aproximar a multiplos de 5 cm por encima Function Aprox5cm(z As Double) As Double Return ((Math.Floor(z * 100 / 5)) * 5 + 5) / 100 End Function 'FUNCION VALOR ABSOLUTO Function Valorabs(Num1 As Double) As Double Dim y As Double If Num1 >= 0 Then y = Num1 Else y = -Num1 End If Return y End Function 'FUNCION DE CORTANTE PARA ZAPATA COMBINADA CON LOSA SIMPLE Function Cortante(a1 As Double, a2 As Double, Li As Double, Vol As Double, d1 As Double, d2 As Double, S As Double, X As Double) As Double Dim f(X) As Double If X > 0 And X <= a1 Then f(X) = (S - d1) * X End If If X > a1 And X <= a1 + Li Then f(X) = (d1 * a1) + (S * X) End If If X > a1 + Li And X <= a1 + Li + a2 Then f(X) = (d1 * a1) + (S * X) End If If X > a1 + Li + a2 And X <= a1 + Li + a2 + Vol Then f(X) = (S * X) - (d1 * a1) - (d2 * a2) End If If X > a1 + Li + a2 + Vol And X <= 0 Then f(X) = 0 End If Return f(X) End Function ' FUNCION DE MOMENTO PARA ZAPATA COMBINADA ZAPATA CON LOSA SIMPLE Function Momento(a1 As Double, a2 As Double, Li As Double, Vol As Double, d1 As Double, d2 As Double, S As Double, X As Double) As Double Dim f(X) As Double If X > 0 And X <= a1 Then f(X) = (S - d1) * ((X ^ 2) / 2)
80
End If If X > a1 And X <= a1 + Li Then f(X) = (S / 2) * (X ^ 2) - (d1 * a1) * (X - (a1 / 2)) End If If X > a1 + Li And X <= a1 + Li + a2 Then f(X) = ((S * (X ^ 2)) / 2) - (d1 * a1) * (X - a1 / 2) End If If X > a1 + Li + a2 And X <= a1 + Li + a2 + Vol Then f(X) = ((S * (X ^ 2)) / 2) - (d1 * a1) * (X - (a1 / 2)) - (d2 * a2) * (X - a1 - Li - (a2 / 2)) End If If X > a1 + Li + a2 + Vol And X <= 0 Then f(X) = 0 End If Return f(X) End Function ' FUNCION QUE ME ESCOJE EL VALOR MAXIMO POSITIVO DE TRES VALORES Function Max3(f As Double, g As Double, h As Double) As Double Dim max As Double If f >= g And f >= h Then max = f End If If g >= f And g >= h Then max = g End If If h >= f And h >= g Then max = h End If Return max End Function End Module
81
Código de zapata corrida
Imports iTextSharp Imports iTextSharp.text Imports iTextSharp.text.pdf Imports System.IO 'sistema de archivos Public Class Frmz_muro Dim D_zm, L_zm As Double ' Carga muerta, Carga viva Dim Fc_zm, Fy_zm As Double 'Propiedades de los materiales Dim recu As Double 'Recubrimiento Dim hp, hrelleno As Double 'Profundidad de desplante, altura de relleno Dim bzm As Double 'Ancho zapata se inicia diseño con 30 cm Dim qamz As Double ' Presion Admisible/permisible del suelo qa Dim Wespzm, Wzapatazm, Wrelleno, Wcozm As Double ' Peso especifico del suelo, zapata , relleno, concreto Dim cortante As Double 'Cortante en un sentido (Vu1) Dim Pzm As Double ' Carga sin factorizar Dim AZzm, Az1zm, Az2zm, Az3zm, Az4zm As Double ' Area de la zapata Dim qezm As Double ' Presion Permisible Dim Pfactmz As Double ' Carga factorizada Dim dezm, demmzm, incrzm As Double ' distancia efectiva d Dim qumz As Double ' presion de apoyo por resistencia qu Dim Areacortemz, Vc1zm As Double 'área de corte Dim Longvoladzzm As Double Dim qzm, DETERMINANTEzm As Double Dim AAzm, BBzm, CCzm As Double Dim Muzm As Double Dim cuantmin1zm, cuantmin2zm, cuantmin3zm, cuantminzm, As1zm, As2zm, Asszm, et1zm, et2zm, c1zm, c2zm, cuant1zm, cuant2zm As Double ' Cuantias minimas, cuantia minima entre todas y áreas de acero, deformaciones del acero con sus constantes c1 y c2 Private Sub lnklimpiarzmuro_LinkClicked(sender As Object, e As LinkLabelLinkClickedEventArgs) Handles lnklimpiarzmuro.LinkClicked txtanchomuro.Clear() txtdis_m.Clear() txtD_m.Clear() txtfc_m.Clear() txthp_m.Clear() txtL_m.Clear() txtRec_m.Clear() txthp_m.Clear() txtqa_m.Clear() txtpesuelo_a.Clear() txtfy_m.Clear() chbdiseñomz.CheckState = CheckState.Unchecked Chbrevisionmz.CheckState = CheckState.Unchecked Chbpesopropiomz.CheckState = CheckState.Unchecked End Sub Dim Ctzm, Cezm, Cszm, landaldzm, Cbzm, Ktrzm, dbzm, factor1zm As Double 'Factores para calcular la longitud de desarrollo Dim diflongzm As Double 'Dieferencia de longitud voladizo con el material Dim Landazm As Double ' Igual a 0.85
82
Dim izm As Integer ' Contador para ciclo Dim Volumenzm As Double Dim FIzm, ldzm As Double 'FI Dim LADOzm As Double ' Lado zapata Dim BETAzm As Double ' Depende del material Dim numerozm, szm, Ascomerczm, rlzm, difcomzm, difminzm, numoptimozm, soptimozm, Cantvarillaszm As Double Dim varillazm, espaciozm As Double
Private Sub Chbrevisionmz_CheckedChanged(sender As Object, e As EventArgs) Handles Chbrevisionmz.CheckedChanged If Chbrevisionmz.Checked Then chbdiseñomz.Enabled = False chbdiseñomz.CheckState = CheckState.Unchecked txtdis_m.Enabled = True varillazm = InputBox("Ingresar número de varilla comercial", "Zapata con muro de concreto reforzado") espaciozm = InputBox("Ingrese en espacio (cm)", " Zapata con muro de concreto reforzado") Else chbdiseñomz.Enabled = True Chbrevisionmz.CheckState = CheckState.Unchecked txtdis_m.Enabled = False End If End Sub Private Sub Frmz_muro_Load(sender As Object, e As EventArgs) Handles MyBase.Load txtfc_m.Text = 21 txtfy_m.Text = 420 ' dgvchequeosmz.AutoSizeColumnsMode = DataGridViewAutoSizeColumnsMode.Fill 'Fija el dgv al tamaño que aparezca en el diseño del formulario dgvchequeosmz.ColumnHeadersDefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter ' dataGridView1.DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter 'Centra todos los datos del dgv dgvchequeosmz.Columns(4).DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter 'Centra las columnas especificadas dgvchequeosmz.Columns(5).DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter dgvchequeosmz.Columns(6).DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter End Sub Private Sub Btnexpdf_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Btnexpdf.Click SFDmz.DefaultExt = "pdf" If SFDmz.ShowDialog = System.Windows.Forms.DialogResult.OK Then Try Dim DOCUMENTOMZ As New Document Dim ESCRITORMZ As PdfWriter = PdfWriter.GetInstance(DOCUMENTOMZ, New FileStream(SFDmz.FileName, FileMode.Create)) DOCUMENTOMZ.Open() DOCUMENTOMZ.Add(New Paragraph(Rtbprocedimientomz.Text)) DOCUMENTOMZ.Close()
83
MsgBox("CREADO ARCHIVO PDF", "Zapata para muro") Catch ex As Exception MsgBox(ex.Message) End Try End If End Sub
Private Sub btncalcular_a_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btncalcular_m.Click If chbdiseñomz.Checked Or Chbrevisionmz.Checked Then Try If chbdiseñomz.Checked Then If izm = 0 Then dezm = 0.15 'd min 15 cm C.15.7.1 NSR 10 Else dezm = (0.15) + ((izm - 1) * 0.02) 'peralte propuesto en m aumentando 2 centimetros en cada intento End If Else dezm = txtdis_m.Text End If 'PARAMETROS DE VARIACION PARA CUMPLIR incrzm = 1 'variable para aumentar lado de la zapata multiplos de Cinco '/////CARGAS L_zm = txtL_m.Text 'kN/m2 D_zm = txtD_m.Text 'kN/m2 '/////PROPIEDADES DE LOS MATERIALES: concreto, acero y suelo Fc_zm = txtfc_m.Text Fy_zm = txtfy_m.Text qamz = txtqa_m.Text 'Presión admisible en el suelo kN/m2 Wespzm = txtpesuelo_a.Text ' Peso especifico del suelo kN/m3 Wcozm = 24 ' Peso específico KN/m3 ' CALCULO DE BETA If Fc_zm <= 28 Then BETAzm = 0.85 'Para f'c= 28 MPa, Beta disminuye en forma lineal 0,005 por cada 7 MPa por encima de 28 MPa y no puede ser menor a 0,65 Else BETAzm = 0.85 - 0.007142857 * (Fc_zm - 28) If BETAzm < 0.65 Then BETAzm = 0.65 End If End If '/////VALORES GEOMETRICOS INCIALES hp = txthp_m.Text 'Profundidad de desplante en metros bzm = txtanchomuro.Text 'Ancho del muro de 30 cm usado para el diseño If txtRec_m.Text < 0.05 Then
84
MsgBox("De acuerdo a C.7.7.1 NSR-10, el recubrimiento mínimo es de 50 mm", "Zapata con muro de concreto reforzado") Else recu = txtRec_m.Text 'recubrimiento en metros (entre 5 y 15 cm) End If '/////CALCULOS Pzm = D_zm + L_zm 'Carga sin factorizar KN Pfactmz = 1.2 * D_zm + 1.6 * L_zm 'Carga Factorizada 1.2*D+1.6*L KN Do Do Do FIzm = 0.75 demmzm = dezm * 1000 Wzapatazm = (Wcozm * (dezm + recu)) ' Siendo el peso del concreto Wco en kN/m3,de y recubrimiento en m, el peso de la zapata estará en kN/m2 hrelleno = hp - (dezm + recu) Wrelleno = hrelleno * Wespzm '///////////////OPCION DE INCLUIR EL PESO PROPIO///////////////// If Chbpesopropiomz.Checked Then Wzapatazm = Wzapatazm Else Wzapatazm = 0 End If '////////////////PRESION EFECTIVA DEL SUELO////////////////////////////// qezm = qamz - Wzapatazm - Wrelleno 'Presion permisible kN/m2 If qezm <= 0 Then MsgBox("Verificar las caracteristicas del suelo", MsgBoxStyle.Information, "Aparece como si el suelo no es capaz de soportar el peso mismo del suelo mas el peso de la zapata") End If '///////////////////AREA MINIMA SUELO////////////////////////// Az1zm = (Pzm / qezm) ' área requerido de la zapata m2/m, If AZzm < Az1zm Then AZzm = Az1zm Else AZzm = AZzm End If '///////////////////AREA MINIMA DE 1 M2////////////////////////// Az2zm = 1 'Area minima de 1 M2 If AZzm < Az2zm Then AZzm = Az2zm Else AZzm = AZzm End If '///////////////////AREA MINIMA DE 45 GRADOS////////////////////////// Az3zm = (dezm * (2 + bzm)) ^ 2 If AZzm < Az3zm Then AZzm = Az3zm
85
Else AZzm = AZzm End If '///////////////////AREA MINIMA POR PUNZONAMIENTO/////////////////////// Az4zm = (((Pfactmz * 1000) ^ 2) / (((FIzm * 0.85 * (Fc_zm * 1000000)) ^ 2) * bzm * bzm)) '// si Pfact esta en kN se pasa fc a kN/m2, quedaría m2 If AZzm < Az4zm Then AZzm = Az4zm Else AZzm = AZzm End If '/////////////CALCULO DE LADO CON MULTIPLOS DE CINCO CM Y RECALCULO DE AREA////////// If chbdiseñomz.Checked Then LADOzm = (Math.Floor((AZzm * 400) ^ 0.5) + incrzm) / (20) 'Lado de la zapata en Metros multiplos de 5 cm'REVISAR SI HAY ERROR AZzm = LADOzm ^ 2 incrzm = 1 Else LADOzm = txtbasezapamuro.Text 'Lado de la zapata en Metros multiplos de 5 cm'REVISAR SI HAY ERROR AZzm = LADOzm ^ 2 incrzm = 1 End If '////// PRESION DE APOYO POR RESISTENCIA (qu) qumz = (Pfactmz) / (Math.Round((Pzm / qezm), 0)) 'KN/M2 'OPERACION chequeo de cortante en un sentido REVISAR Areacortemz = ((LADOzm - bzm) / 2) - dezm 'Área de corte cortante = Areacortemz * qumz 'kN 'Primer cálculo Landazm = 1 ' C.8.6.1 NSR-10 Para concreto de peso normal Vc1zm = (FIzm * demmzm * (Fc_zm ^ 0.5)) / 6 'kN Chequeo en un sentido dezm = dezm + 0.05 Loop While ((LADOzm - bzm) / 2) > dezm And (Vc1zm < cortante) And chbdiseñomz.Checked dezm = dezm - 0.05 incrzm = incrzm + 2 'PARA INCREMENTAR EL LADO DE LA ZAPATA Loop While (Vc1zm < cortante) And chbdiseñomz.Checked 'LONGITUD DE VOLADIZO BRAZO DE MOMENTO Longvoladzzm = (LADOzm - bzm) / 2 qzm = Pfactmz / AZzm ' CARGA POR METRO CUADRADO Muzm = (qumz / 8) * (((Math.Round((Pzm / qezm), 0)) - bzm) ^ 2) 'Momento al que estará sometida la zapata '//////////VARIABLES ECUACION CUADRATICA////////////// CCzm = (Muzm * 1000000) / (FIzm * (LADOzm * 1000) * ((dezm * 1000) ^ 2)) 'd en mm AAzm = ((Fy_zm ^ 2) / (Fc_zm * 1.7)) 'N/M2 BBzm = -Fy_zm 'N/M2
86
'////////SOLUCION DE LA ECUACION CUADRATICA //////////////7 DETERMINANTEzm = (BBzm ^ 2) - (4 * AAzm * CCzm) cuant1zm = (-BBzm + ((DETERMINANTEzm) ^ 0.5)) / (2 * AAzm) cuant2zm = (-BBzm - ((DETERMINANTEzm) ^ 0.5)) / (2 * AAzm) '//////////////CUANTIA MINIMA y CUANTIA MINIMA POR RETRACCION//////////////// cuantmin1zm = ((Fc_zm ^ 0.5) / (4 * Fy_zm)) ' Formula 1 cuantmin2zm = 1.4 / Fy_zm 'Formula 2 'Chequeo por retracción y temperatura cuando el fy es mayor de 420 MPa If Fy_zm > 420 Then cuantmin3zm = 0.756 / Fy_zm Else cuantmin3zm = 0.0018 'Chequeo por retracción y temperatura End If If cuantmin1zm < cuantmin2zm Then cuantminzm = cuantmin1zm Else cuantminzm = cuantmin2zm End If If cuantminzm > cuantmin3zm Then cuantminzm = cuantmin3zm Else cuantminzm = cuantminzm End If If chbdiseñomz.Checked Then As1zm = LADOzm * dezm * cuant1zm 'En m2 As2zm = LADOzm * dezm * cuant2zm 'En m2 '///////CEQUEO CUAL As me sirve y es coherente por control a Tension ///////falta revisar lo de zona de transicion c1zm = (As1zm * Fy_zm) / ((0.85 * Fc_zm * LADOzm) * BETAzm) et1zm = ((dezm - c1zm) / c1zm) * 0.003 c2zm = (As2zm * Fy_zm) / ((0.85 * Fc_zm * LADOzm) * BETAzm) 'OJO EN OTRAS ZAPATAS EN ESTE CASO ES LADO et2zm = ((dezm - c2zm) / c2zm) * 0.003 If cuant1zm > cuantminzm Or cuant2zm > cuantminzm Then 'Que alguna de las dos sea mayor al minimo entonces pasa si no entoces coja el minimo If et1zm > 0.005 And cuant1zm > cuantminzm Then 'Revisando si la opcion 1 cumple por cedencia y si no entonces (Mckorman 3.6) Asszm = As1zm Else If cuant2zm > cuantmin1zm Then Asszm = As2zm Else Asszm = cuantminzm * LADOzm * dezm End If End If
87
Else Asszm = cuantminzm * LADOzm * dezm End If End If '//////////////COLOCAR VARILLAS COMERCIAL ///////////////////// If chbdiseñomz.Checked Then rlzm = 0.09 'Recubrimiento lateral difminzm = 2000 Dim Matriz(numerozm, szm) As Double For szm = 5 To 40 Step 5 ' Con esto vario mi espaciamiento For numerozm = 4 To 8 ' con esto vario el numero de la varilla mínimo en cimentaciones es de 4 Ascomerczm = (3.14159265358979 * ((numerozm / 16) * 0.0254) ^ 2) * (((LADOzm - 2 * rlzm) / (szm / 100)) + 1) difcomzm = Ascomerczm - Asszm If difcomzm < difminzm And difcomzm > 0 Then difminzm = difcomzm numoptimozm = numerozm soptimozm = szm Else End If Next For numerozm = 10 To 12 Step 2 Ascomerczm = (3.14159265358979 * ((numerozm / 16) * 0.0254) ^ 2) * (((LADOzm - 2 * rlzm) / (szm / 100)) + 1) difcomzm = Ascomerczm - Asszm If difcomzm < difminzm And difcomzm > 0 Then difminzm = difcomzm numoptimozm = numerozm soptimozm = szm Else End If Next Next Else numoptimozm = varillazm soptimozm = espaciozm End If Cantvarillaszm = (((LADOzm - 2 * rlzm) / (soptimozm / 100)) + 1) Ascomerczm = (3.14159265358979 * ((numoptimozm / 16) * 0.0254) ^ 2) * (((LADOzm - 2 * rlzm) / (soptimozm / 100)) + 1) '/////////////CALCULO LONG DESARROLLO ///////////////////////// Ctzm = 1 'Factor posicion del refuerzo Cezm = 1 'Factor recubrimiento epoxico Cszm = 1 'Factor tamaño del refuerzo landaldzm = 1 'Factor modificacion del concreto a peso ligero dbzm = (numoptimozm / 8) * 0.0254 If rlzm < soptimozm Then Cbzm = rlzm Else Cbzm = soptimozm End If
88
Ktrzm = 0 'Asumiendo Ktr igual a cero factor1zm = ((Cbzm + Ktrzm) / dbzm) If factor1zm > 2.5 Then factor1zm = 2.5 Else factor1zm = ((Cbzm + Ktrzm) / dbzm) End If ldzm = (9 / 10) * (Fy_zm * Ctzm * Cezm * Cszm) * dbzm / (landaldzm * (Fc_zm ^ 0.5) * factor1zm) 'unidades=metros por que multiplico por db ldzm = (Asszm / Ascomerczm) * ldzm 'CHEQUEO LONGITUD DESARROLLO diflongzm = Longvoladzzm - ldzm incrzm = incrzm + 2 ' SI NO CUMPLE AUMENTE EN 20 CM EL LADO DE LA ZAPATA Loop While diflongzm < 0 And chbdiseñomz.Checked '//////////////////////////////DATOS A DATAGRID////////////////////////// If Vc1zm > cortante Then dgvchequeosmz.Rows.Insert(0, "Cortante en un sentido (vu1)", Math.Round(cortante, 2), "Vc", Math.Round(Vc1zm, 2), "Máx", "SI", "kN") dgvchequeosmz.Item(5, 0).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeosmz.Rows.Insert(0, "Cortante en un sentido (vu1)", Math.Round(cortante, 2), "Vc", Math.Round(Vc1zm, 2), "Máx", "NO", "kN") dgvchequeosmz.Item(5, 0).Style.BackColor = Color.Red End If If AZzm >= Az1zm Then dgvchequeosmz.Rows.Insert(1, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área por presión del suelo", Math.Round(Az1zm, 2), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 1).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeosmz.Rows.Insert(1, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área por presión del suelo", Math.Round(Az1zm, 2), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 1).Style.BackColor = Color.Red End If If AZzm >= Az2zm Then dgvchequeosmz.Rows.Insert(2, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área mínima de 1 m2", Math.Round(Az2zm, 2), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 2).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeosmz.Rows.Insert(2, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área mínima de 1 m2", Math.Round(Az2zm, 2), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 2).Style.BackColor = Color.Red End If If AZzm >= Az3zm Then dgvchequeosmz.Rows.Insert(3, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área por el corte a 45°", Math.Round(Az3zm, 2), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 3).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeosmz.Rows.Insert(3, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área por el corte a 45°", Math.Round(Az3zm, 2), "Mín", "NO", "m2")
89
dgvchequeosmz.Item(5, 3).Style.BackColor = Color.Blue End If If AZzm >= Az4zm Then dgvchequeosmz.Rows.Insert(4, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área por punzonamiento", Math.Round(Az4zm, 4), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 4).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeosmz.Rows.Insert(4, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área por punzonamiento", Math.Round(Az4zm, 4), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 4).Style.BackColor = Color.Red End If If Areacortemz <= AZzm Then dgvchequeosmz.Rows.Insert(5, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área de corte", Math.Round(Areacortemz, 2), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 5).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeosmz.Rows.Insert(5, "Área de zapata", Math.Round(AZzm, 2), "Área de corte", Math.Round(Areacortemz, 2), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeosmz.Item(5, 5).Style.BackColor = Color.Red End If
'/////////// VISUALIZACIÓN DE LOS RESULTADOS If Chbrevisionmz.Checked Then Rtbprocedimientomz.ForeColor = Color.Red 'Color del inicio de las palabras de memoria de calculo Rtbprocedimientomz.SelectedText = " CÁLCULOS DE REVISIÓN PARA UNA ZAPATA QUE SOPORTA MURO CONCRETO REFORZADO" 'TITULO DEL PROCEDIMIENTO Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black ' Me cambia el color de la letra a negra Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " A partir de una distancia efectiva (d) = " & txtdis_m.Text & " m. Se obtine los siguientes resultados" Else Rtbprocedimientomz.ForeColor = Color.Red 'Color del inicio de las palabras de memoria de calculo Rtbprocedimientomz.SelectedText = " CÁLCULOS DE DISEÑO PARA UNA ZAPATA QUE SOPORTA MURO CONCRETO REFORZADO" 'TITULO DEL PROCEDIMIENTO Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black ' Me cambia el color de la letra a negra Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " A partir de una distancia mínima efectiva (NSR-10 C.15.7.1) d = 0,15 m. " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Se realiza el proceso de iteración dando una distancia (d) = " & Math.Round(dezm, 2) & " m." Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Y se obtienen los siguientes resultados:" End If 'DESCRICIÓN DE LOS CÁLCULOS OBTENIDOS Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 1) Altura del relleno y del cimiento"
90
Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Altura del cimiento (h) = " & Math.Round(dezm + recu, 2) & " m" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Altura del relleno (H-h) = " & Math.Round(hrelleno, 2) & " m" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " El peso del relleno será= " & Math.Round(Wrelleno, 2) & " kN/m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 2) Presiones del suelo" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " 'Me deja una linea vacia o renglon intermedio en la memoria Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Se tiene que el peso de la zapata es =" & Math.Round(Wzapatazm, 2) & " kN/m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " y la carga del suelo sobre la zapata= " & Math.Round(Wrelleno, 2) & " kN/m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " En consecuencia, la proporción de la presión de contacto admisible que está disponible o es efectiva para sostener la carga del muro es: " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " (qe) = " & Math.Round(qezm, 2) & " kN/m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " - El ancho requerido del cimiento es por tanto b = " & Math.Round((Pzm / qezm), 2) & " m2/m" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Se supondrá una zapata de = " & Math.Round((Pzm / qezm), 0) & " m de ancho." Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " - Área necesaria= " & Math.Round((Pzm / qezm), 2) & " m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Presión admisible " & "(qa) = " & Math.Round(qamz, 2) & " kN/m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " La presión de contacto producida por las cargas mayoradas para el diseño a la resistencia de la zapata es:" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " (qu) = " & Math.Round(qumz, 2) & " kN/m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 3) Chequeo por cortante en una dirección (vu1)" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " vu1 = " & Math.Round(Vc1zm, 2) & " kN" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue
91
Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 4) Área de la zapata" Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " La base de la zapata (B) = " & Math.Round(LADOzm, 2) & " m" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " El área de la zapata = " & Math.Round(AZzm, 2) & " m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 5) Momento, longitud y carga sometida a la zapata" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Momento sometido a la zapata (Mu)= " & Math.Round(Muzm, 2) & " kNm" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Longitud disponible = " & Math.Round(Longvoladzzm, 3) & " m" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Carga por metro cuadrado (q)= " & Math.Round(qzm, 2) & " kN/m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 6) Cuantías mínimas" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " ACI 10.5.1 (N°1) = " & Math.Round(cuantmin1zm, 4) Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " ACI 10.5.1 (N°2) = " & Math.Round(cuantmin2zm, 4) Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " NSR-10 C.7.12.2.1 = " & Math.Round(cuantmin3zm, 4) & " (Retracción y temperatura)" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 7) Área de refuerzo para la zapata" Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Usar varillas " & Math.Round(Cantvarillaszm, 0) & " # " & numoptimozm & " @ " & soptimozm & " cm" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Área suministrada = " & Math.Round(Ascomerczm, 4) & " m2" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 8) El volumen de la zapata" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + "" Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Volumenzm = (dezm + recu) * LADOzm * LADOzm Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " Volumen= " & Math.Round(Volumenzm, 2) & " m3" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + "" Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Blue
92
Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " 9) Longitud de desarrollo" Me.Rtbprocedimientomz.SelectionColor = Color.Black Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " longitud de desarrollo disponible (ld) = " & Math.Round(ldzm, 2) & " m" Rtbprocedimientomz.SelectedText = Environment.NewLine + " " Catch ex As Exception MsgBox("ocurre un error" & ex.Message) End Try Else MsgBox("Por favor escoger una opción (Revisión o Diseño)", MsgBoxStyle.Exclamation, "ZAPATA QUE SOPORTA MURO DE CONCRETO REFORZADO") End If End Sub
Private Sub btnlimpiar_a_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btnlimpiar_m.Click dgvchequeosmz.Rows.Clear() Rtbprocedimientomz.Clear() End Sub Private Sub txtL_m_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtL_m.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub txtdis_m_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtdis_m.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub btnsalir_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btnsalir.Click Me.Close() End Sub Private Sub chbdiseñomz_CheckedChanged(sender As Object, e As EventArgs) Handles chbdiseñomz.CheckedChanged If chbdiseñomz.Checked Then Chbrevisionmz.Enabled = False Chbrevisionmz.CheckState = CheckState.Unchecked txtdis_m.Enabled = False txtbasezapamuro.Enabled = False txtdis_m.BackColor = Color.Black txtbasezapamuro.BackColor = Color.Black Else Chbrevisionmz.Enabled = True chbdiseñomz.CheckState = CheckState.Unchecked txtdis_m.Text = "" txtbasezapamuro.Text = ""
93
txtanchomuro.Text = "" txtdis_m.Enabled = True txtbasezapamuro.Enabled = True txtdis_m.BackColor = Color.White txtbasezapamuro.BackColor = Color.White End If End Sub Private Sub txtRec_m_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtRec_m.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub txtqa_m_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtqa_m.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub txtbasezapamuro_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtbasezapamuro.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub txtanchomuro_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtanchomuro.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub End Class
94
Código para zapata aislada
Imports iTextSharp Imports iTextSharp.text Imports iTextSharp.text.pdf Imports System.IO 'sistema de archivos Public Class Frmzapatacuadrada Dim D, L As Double ' Carga muerta, Carga viva Dim Fc, Fy As Double 'Propiedades de los materiales Dim bw As Double 'Ancho zapata Dim a, b As Double ' Ancho columna Dim Padm As Double ' Presion Admisible Dim Wesp, Wzapata As Double ' Peso especifico Dim V1, V2 As Double ' Cortantes Dim P As Double ' Carga sin factorizar Dim AZ, Az1, Az2, Az3, Az4 As Double ' Area de la zapata Dim Pperm As Double ' Presion Permisible Dim Wco As Double ' Peso especifico concreto por m^2 Dim Pfact As Double ' Carga factorizada Dim h As Double ' Profundidad zapata Dim de, dem, incr, ld As Double ' Dim recubrimiento, Presionapy As Double ' recubrimiento y presion de apoyo por resistencia Dim Areacort, Areacortun, Cantvarillas As Double 'Areacort(Area cortante en dos direcciones), Areacortun(Area cortante en una dirección) Dim vu2, vu1 As Double 'Cortante en una y dos direcciones respectivamente Dim bo As Double 'Perimetro area penetrada Dim Alfas As Double ' Factor que depende si la zapata es interior, esquinera o de borde Dim Bc As Double ' Lado largo columna dividido lado corto Dim Landa As Double ' Igual a 0.85 Dim numcolumna, Fycolum, Fccolumn, Ldcolum, dbcolumn As Double Dim Wsuelo As Double
Private Sub Frmzapatacuadrada_Load(sender As Object, e As EventArgs) Handles MyBase.Load dgvchequeos.AutoSizeColumnsMode = DataGridViewAutoSizeColumnsMode.Fill 'Fija el dgv al tamaño que aparezca en el diseño del formulario dgvchequeos.ColumnHeadersDefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter ' dataGridView1.DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter 'Centra todos los datos del dgv dgvchequeos.Columns(4).DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter 'Centra las columnas especificadas dgvchequeos.Columns(5).DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter dgvchequeos.Columns(6).DefaultCellStyle.Alignment = DataGridViewContentAlignment.MiddleCenter txtfcconcreto.Text = 21 txtFyacero.Text = 420 End Sub Private Sub btnborrar_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btnborrar.Click txtrecubrimiento.Text = ""
95
txtcargamuerta.Text = "" txtcargaviva.Text = "" txtdisntaciad.Text = "" txtdisntaciad.Text = "" txtfcconcreto.Text = "" txtFyacero.Text = "" txtladocolumna.Text = "" txtpresadmsuelo.Text = "" txtpresespsuelo.Text = "" txtprofzapata.Text = "" chbdiseño.CheckState = CheckState.Unchecked Chbrevision.CheckState = CheckState.Unchecked Chbpesopropio.CheckState = CheckState.Unchecked txtbasezp.Text = "" End Sub Private Sub btncalcular_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btncalcular.Click If chbdiseño.Checked Or Chbrevision.Checked Then Try If txtcargamuerta.Text = "" Or txtcargaviva.Text = "" Or txtfcconcreto.Text = "" Or txtFyacero.Text = "" Or txtladocolumna.Text = "" Or txtrecubrimiento.Text = "" Or txtprofzapata.Text = "" Or txtbasezp.Text = "" Or txtdisntaciad.Text = "" Or txtpresadmsuelo.Text = "" Or txtpresespsuelo.Text = "" Then MsgBox("Por favor asegurar de llenar todas las casillas", MsgBoxStyle.Exclamation, "Zapata con columna interior") Else '--------------Longitud de desarrollo de la columna numcolumna = txtdiametrocolumna.Text Fccolumn = 21 'PROVISIONALES Fycolum = 420 Ce = 1 'Factor recubrimiento epoxico landald = 1 'Factor modificacion del concreto a peso ligero dbcolumn = (numcolumna / 8) * 0.0254 Ldcolum = (0.24 * (Fycolum * Ce) / (landald * (Fccolumn ^ 0.5))) * dbcolumn 'unidades=metros por que multiplico por db If Chbnoventa.Checked Then Ldcolum = Ldcolum * 0.7 Else Ldcolum = Ldcolum * 0.8 End If If Ldcolum < 0.15 Then Ldcolum = 0.15 Else Ldcolum = Ldcolum End If '--------------de minimo con base a la longitud de desarrollo de la columna--------------- If chbdiseño.Checked Then If i = 0 Then de = Aprox5cm(Ldcolum) ' d min 15 cm C.15.7.1 NSR 10 Else de = (Aprox5cm(Ldcolum)) + ((i - 1) * 0.02) 'peralte propuesto en m aumentando 2 centimetros en cada intento
96
End If Else de = txtdisntaciad.Text End If incr = 1 'variable para aumentar lado de la zapata multiplos de Cinco 'CARGAS D = txtcargamuerta.Text 'Carga muerte en kN 300 L = txtcargaviva.Text 'Carga Viva en kN 200 'Propiedades de los materiales: del concreto, acero y suelo Fc = txtfcconcreto.Text 'Fc Concreto en MPa 21 Fy = txtFyacero.Text ' Fy Acero en MPa 420 Padm = txtpresadmsuelo.Text ' Presion Admisible en kN/m2 190 Wesp = txtpresespsuelo.Text ' Peso especifico kN/m3 Del suelo 16 Wco = 24 ' Peso específico KN/m3 Del concreto ' CALCULO DE BETA If Fc <= 28 Then BETA = 0.85 'Para f'c= 28 MPa, Beta disminuye en forma lineal 0,005 por cada 7 MPa por encima de 28 MPa y no puede ser menor a 0,65 Else BETA = 0.85 - 0.007142857 * (Fc - 28) If BETA < 0.65 Then BETA = 0.65 End If End If 'VALORES GEOMETRICOS INCIALES a = txtladocolumna.Text ' Lado columna 0,3 b = a 'Lado de la columnna igual cuando son cuadradas h = txtprofzapata.Text ' Profundidad de desplante en metros 1,5 If txtrecubrimiento.Text < 0.05 Then MsgBox("De acuerdo a C.7.7.1 NSR-10, el recubrimiento mínimo es de 50 mm", "Zapata cuadrada") Else recubrimiento = txtrecubrimiento.Text 'recubrimiento en metros (entre 5 y 15 cm) End If 'CALCULOS P = D + L 'Carga sin factorizar KN Pfact = 1.2 * D + 1.6 * L 'Carga Factorizada 1.2*D+1.6*L KN Do Do Do FI = 0.75 dem = de * 1000
97
Wzapata = (Wco * (de + recubrimiento) / 1000) '///////////////OPCION DE INCLUIR EL PESO PROPIO///////////////// If Chbpesopropio.Checked Then Wzapata = Wzapata Else Wzapata = 0 End If '////////////////PRESION DE PERMISIBLE////////////////////////////// Wsuelo = ((h - de - recubrimiento) * Wesp / 1000) If Wsuelo < 0 Then Wsuelo = 0 Else Wsuelo = Wsuelo End If Pperm = (Padm / 1000) - Wzapata - Wsuelo 'Presion permisible MPA If Pperm <= 0 Then MsgBox("Verificar las caracteristicas del suelo", MsgBoxStyle.Information, "Aparece como si el suelo no es capaz de soportar el peso mismo del suelo mas el peso de la zapata") End If '///////////////////AREA MINIMA SUELO////////////////////////// Az1 = (P / (Pperm * 1000)) 'Area de la zapata Minima por suelo If AZ < Az1 Then AZ = Az1 Else AZ = AZ End If '///////////////////AREA MINIMA DE 1 M2////////////////////////// Az2 = 1 'Area minima de 1 M2 If AZ < Az2 Then AZ = Az2 Else AZ = AZ End If '///////////////////AREA MINIMA DE 45 GRADOS////////////////////////// Az3 = (de * (2 + b)) ^ 2 If AZ < Az3 Then AZ = Az3 Else AZ = AZ End If '///////////////////AREA MINIMA POR PUNZONAMIENTO/////////////////////// Az4 = (((Pfact * 1000) ^ 2) / (((FI * 0.85 * (Fc * 1000000)) ^ 2) * a * b)) '// m2 If AZ < Az4 Then AZ = Az4 Else AZ = AZ
98
End If '////////////CALCULO DE LADO CON MULTIPLOS DE CINCO CM Y RECALCULO DE AREA/////////// If chbdiseño.Checked Then LADO = (Math.Floor((AZ * 400) ^ 0.5) + incr) / (20) 'Lado de la zapata en Metros multiplos de 5 cm'REVISAR SI HAY ERROR AZ = LADO ^ 2 incr = 1 Else LADO = txtbasezp.Text 'Lado de la zapata en Metros multiplos de 5 cm'REVISAR SI HAY ERROR AZ = LADO ^ 2 incr = 1 End If 'OPERACION presion de apoyo por resistencia Presionapy = (Pfact) / (AZ) 'KN/M2 'OPERACION cuqueo de cortante en dos direcciones y en una direccion Areacortun = ((LADO / 2) - (a / 2) - de) * LADO Areacort = AZ - ((a + de / 2) * (b + de / 2)) vu2 = Areacort * Presionapy ' KN vu1 = Areacortun * Presionapy 'Chequeo cortantes segun formulas ACI 'Primer calculo bo = ((de + a / 2) * 2 + (de + b / 2) * 2) * 1000 'en milimetros perimetro penetrado Landa = 1 Vc1 = (FI * Landa * dem * (Fc ^ 0.5) * bo) / 6000 'Primer chequeo Bc = b / a ' Lado largo dividido lado corto 'Condicional para que se tome el alfa de acuerdo al tipo de columna Alfas = 40 Vc2 = (dem * FI * (1 + (8 / Bc)) * Landa * (Fc ^ 0.5) * bo) / 6000 'Segundo Chequeo Vc3 = (FI * (((Alfas * dem / bo) + 2) * Landa * (Fc ^ 0.5) * bo * (dem / 12))) / 1000 ' Tercer chequeo Vc4 = FI * dem * Landa * (Fc ^ 0.5) * LADO 'En un sentido de = de + 0.05 Loop While ((LADO - b) / 2) > de And (Vc1 < vu2 Or Vc2 < vu2 Or Vc3 < vu2 Or Vc4 < vu1) And chbdiseño.Checked de = de - 0.05 incr = incr + 2 'PARA INCREMENTAR EL LADO DE LA ZAPATA Loop While (Vc1 < vu2 Or Vc2 < vu2 Or Vc3 < vu2 Or Vc4 < vu1) And chbdiseño.Checked de = de + 0.05
'/////////////////////////////CALCULO DE LA CUANTIA////////////////////////////// 'LONGITU DE VOLADIZO BRAZO DE MOMENTO Longvoladz = (LADO - b) / 2
99
q = Pfact / AZ ' CARGA POR METRO CUADRADO Mu = q * (Longvoladz * LADO) * (Longvoladz * 0.5) 'MOMENTO A LA QUE SE VA SOMETER LA ZAPATA '//////////VARIABLES ECUACION CUADRATICA////////////// CC = (Mu * 1000000) / (FI * (LADO * 1000) * ((de * 1000) ^ 2)) 'b y d en mm AA = ((Fy ^ 2) / (Fc * 1.7)) 'N/M2 BB = -Fy 'N/M2 '////////SOLUCION DE LA ECUACION CUADRATICA //////////////7 DETERMINANTE = (BB ^ 2) - (4 * AA * CC) cuant1 = (-BB + ((DETERMINANTE) ^ 0.5)) / (2 * AA) cuant2 = (-BB - ((DETERMINANTE) ^ 0.5)) / (2 * AA) '//////////////CUANTIA MINIMA y CUANTIA MINIMA POR RETRACCION//////////////// cuantmin1 = ((Fc ^ 0.5) / (4 * Fy)) ' Formula 1 cuantmin2 = 1.4 / Fy 'Formula 2 'Chequeo por retracción y temperatura cuando el fy es mayor de 420 MPa If Fy > 420 Then cuantmin3 = 0.756 / Fy Else cuantmin3 = 0.0018 'Chequeo por retracción y temperatura End If If cuantmin1 < cuantmin2 Then cuantmin = cuantmin1 Else cuantmin = cuantmin2 End If If cuantmin > cuantmin3 Then cuantmin = cuantmin3 Else cuantmin = cuantmin End If If chbdiseño.Checked Then As1 = LADO * de * cuant1 'En m2 As2 = LADO * de * cuant2 'En m2 '///////CEQUEO CUAL As me sirve y es coherente por control a Tension ///////falta revisar lo de zona de transicion c1 = (As1 * Fy) / ((0.85 * Fc * LADO) * BETA) et1 = ((de - c1) / c1) * 0.003 c2 = (As2 * Fy) / ((0.85 * Fc * LADO) * BETA) 'OJO EN OTRAS ZAPATAS EN ESTE CASO ES LADO et2 = ((de - c2) / c2) * 0.003 If cuant1 > cuantmin Or cuant2 > cuantmin Then 'Que alguna de las dos sea mayor al minimo entonces pasa si no entoces coja el minimo
100
If et1 > 0.005 And cuant1 > cuantmin Then 'Revisando si la opcion 1 cumple por cedencia y si no entonces (Mckorman 3.6) Ass = As1 Else If cuant2 > cuantmin1 Then Ass = As2 Else Ass = cuantmin * LADO * de End If End If Else Ass = cuantmin * LADO * de End If End If '////////////////////////COLOCAR VARILLAS COMERCIAL //////////////////// If chbdiseño.Checked Then rl = 0.09 'Recubrimiento lateral difmin = 2000000 Dim Matriz(numero, s) As Double For s = 5 To 40 Step 5 ' Con esto vario mi espaciamiento For numero = 4 To 8 ' con esto vario el numero de la varilla Ascomerc = (3.14159265358979 * ((numero / 16) * 0.0254) ^ 2) * (((LADO - 2 * rl) / (s / 100)) + 1) difcom = Ascomerc - Ass If difcom < difmin And difcom > 0 Then difmin = difcom numoptimo = numero soptimo = s Else End If Next For numero = 10 To 10 Step 2 Ascomerc = (3.14159265358979 * ((numero / 16) * 0.0254) ^ 2) * (((LADO - 2 * rl) / (s / 100)) + 1) difcom = Ascomerc - Ass If difcom < difmin And difcom > 0 Then difmin = difcom numoptimo = numero soptimo = s Else End If Next Next Else numoptimo = varillaz1 soptimo = espacioz1 End If Cantvarillas = (((LADO - 2 * rl) / (soptimo / 100)) + 1) Ascomerc = (3.14159265358979 * ((numoptimo / 16) * 0.0254) ^ 2) * (((LADO - 2 * rl) / (soptimo / 100)) + 1) '/////////////CALCULO LONG DESARROLLO /////////////////////////
101
Ct = 1 'Factor posicion del refuerzo Ce = 1 'Factor recubrimiento epoxico Cs = 1 'Factor tamaño del refuerzo landald = 1 'Factor modificacion del concreto a peso ligero db = (numoptimo / 8) * 0.0254 If rl < soptimo Then Cb = rl Else Cb = soptimo End If Ktr = 0 'Asumiendo Ktr igual a cero factor1 = ((Cb + Ktr) / db) If factor1 > 2.5 Then factor1 = 2.5 Else factor1 = ((Cb + Ktr) / db) End If ld = (1 / 1.1) * (Fy * Ct * Ce * Cs) * db / (landald * (Fc ^ 0.5) * factor1) 'unidades=metros por que multiplico por db ld = (Ass / Ascomerc) * ld 'CHEQUEO LONGITUD DESARROLLO diflong = Longvoladz - ld incr = incr + 2 ' SI NO CUMPLE AUMENTE EN 20 CM EL LADO DE LA ZAPATA Loop While diflong < 0 And chbdiseño.Checked '//////////////////////////////DATOS A DATAGRID////////////////////////// If Vc1 > vu2 Then dgvchequeos.Rows.Insert(0, "Cortante en dos sentidos (vu2)", Math.Round(vu2, 2), "Vc1", Math.Round(Vc1, 2), "Máx", "SI", "kN") dgvchequeos.Item(5, 0).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(0, "Cortante en dos sentidos (vu2)", Math.Round(vu2, 2), "Vc1", Math.Round(Vc1, 2), "Máx", "NO", "kN") dgvchequeos.Item(5, 0).Style.BackColor = Color.Red End If If Vc2 > vu2 Then dgvchequeos.Rows.Insert(1, "Cortante en dos sentidos (vu2)", Math.Round(vu2, 2), "Vc2", Math.Round(Vc2, 2), "Máx", "SI", "kN") dgvchequeos.Item(5, 1).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(1, "Cortante en dos sentidos (vu2)", Math.Round(vu2, 2), "Vc2", Math.Round(Vc2, 2), "Máx", "NO", "kN") dgvchequeos.Item(5, 1).Style.BackColor = Color.Red End If If Vc3 > vu2 Then dgvchequeos.Rows.Insert(2, "Cortante en dos sentidos (vu2)", Math.Round(vu2, 2), "Vc3", Math.Round(Vc3, 2), "Máx", "SI", "kN") dgvchequeos.Item(5, 2).Style.BackColor = Color.Blue
102
Else dgvchequeos.Rows.Insert(2, "Cortante en dos sentidos (vu2)", Math.Round(vu2, 2), "Vc3", Math.Round(Vc3, 2), "Máx", "NO", "kN") dgvchequeos.Item(5, 2).Style.BackColor = Color.Red End If If Vc4 > vu1 Then
dgvchequeos.Rows.Insert(3, "Cortante en un sentido (vu1)", Math.Round(vu1, 2), "Vc", Math.Round(Vc4, 2), "Máx", "SI", "kN") dgvchequeos.Item(5, 3).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(3, "Cortante en un sentido (vu1)", Math.Round(vu1, 2), "Vc", Math.Round(Vc4, 2), "Máx", "NO", "kN") dgvchequeos.Item(5, 3).Style.BackColor = Color.Red End If If AZ >= Az1 Then dgvchequeos.Rows.Insert(4, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área por presión del suelo", Math.Round(Az1, 2), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeos.Item(5, 4).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(4, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área por presión del suelo", Math.Round(Az1, 2), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeos.Item(5, 4).Style.BackColor = Color.Red End If If AZ >= Az2 Then dgvchequeos.Rows.Insert(5, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área mínima de 1 m2", Math.Round(Az2, 2), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeos.Item(5, 5).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(5, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área mínima de 1 m2", Math.Round(Az2, 2), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeos.Item(5, 5).Style.BackColor = Color.Red End If If AZ >= Az3 Then dgvchequeos.Rows.Insert(6, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área por el corte a 45°", Math.Round(Az3, 2), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeos.Item(5, 6).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(6, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área por el corte a 45°", Math.Round(Az3, 2), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeos.Item(5, 6).Style.BackColor = Color.Blue End If If AZ >= Az4 Then
dgvchequeos.Rows.Insert(7, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área por punzonamiento", Math.Round(Az4, 4), "Mín", "SI", "m2") dgvchequeos.Item(5, 7).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(7, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área por punzonamiento", Math.Round(Az4, 4), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeos.Item(5, 7).Style.BackColor = Color.Red End If If Areacort <= AZ Then dgvchequeos.Rows.Insert(8, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área de corte", Math.Round(Areacort, 2), "Mín", "SI", "m2")
103
dgvchequeos.Item(5, 8).Style.BackColor = Color.Blue Else dgvchequeos.Rows.Insert(8, "Área de zapata", Math.Round(AZ, 2), "Área de corte", Math.Round(Areacort, 2), "Mín", "NO", "m2") dgvchequeos.Item(5, 8).Style.BackColor = Color.Red End If dgvchequeos.Rows.Insert(9, ".....", "...", "....", "...", "...", "...", "...") '/////////// VISUALIZACIÓN DE LOS RESULTADOS
If Chbrevision.Checked Then RtbProcedimientos.ForeColor = Color.Red 'Color del inicio de las palabras de memoria de calculo RtbProcedimientos.SelectedText = " CÁLCULOS DE REVISIÓN PARA UNA ZAPATA CUADRADA" 'TITULO DEL PROCEDIMIENTO Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black ' Me cambia el color de la letra a negra RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " A partir de una distancia efectiva (d) = " & txtdisntaciad.Text & " m. Se obtine los siguientes resultados" Else RtbProcedimientos.ForeColor = Color.Red 'Color del inicio de las palabras de memoria de calculo RtbProcedimientos.SelectedText = " CÁLCULOS DE DISEÑO PARA UNA ZAPATA CUADRADA" 'TITULO DEL PROCEDIMIENTO Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black ' Me cambia el color de la letra a negra RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " A partir de una distancia mínima efectiva (NSR-10 C.15.7.1) d = 0,15 m. " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " se realiza el proceso de iteración dando una distancia (d) = " & Math.Round(de, 2) & " m." RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Y se obtienen los siguientes resultados" End If 'DESCRICIÓN DE LOS CÁLCULOS OBTENIDOS Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 1) Altura del relleno y cimiento" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Altura del relleno (H-h) = " & Math.Round((h - de - recubrimiento), 2) & " m" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Altura del cimiento (h)= " & Math.Round(de + recubrimiento, 2) & " m" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " "
104
RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 2) Presiones del suelo" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " 'Me deja una linea vacia o renglon intermedio en la memoria Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Se tiene que el peso de la zapata es =" & Math.Round(Wzapata, 2) & " kN/m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " y la carga del suelo sobre la zapata= " & Math.Round(((h - (de + recubrimiento)) * Wesp), 2) & " kN/m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " En consecuencia, la proporción de la presión de contacto admisible que está disponible o es efectiva para sostener la carga del muro es: " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " (qe) = " & Math.Round(Pperm, 2) & " kN/m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " - El área requerida del cimiento es = " & Math.Round(Az1, 2) & " m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Presión admisible " & "(qa) = " & Math.Round(Padm, 2) & " kN/m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " La presión de contacto producida por las cargas mayoradas para el diseño a la resistencia de la zapata es:" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " (qu) = " & Math.Round(Presionapy, 2) & " kN/m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue
RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 3) Chequeo por cortante en una dirección (vu1)" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " vu1 = " & Math.Round(vu1, 2) & " kN" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 4) Chequeo por cortante en dos direcciones (vu2)" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " vu2 = " & Math.Round(vu2, 2) & " kN" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue
105
RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 5) Área de la zapata" Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " La base de la zapata (B) = " & Math.Round(LADO, 2) & " m" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " El área de la zapata = " & Math.Round(AZ, 2) & " m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 6) Momento, longitud y carga sometida a la zapata" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Momento sometido a la zapata (Mu)= " & Math.Round(Mu, 2) & " kNm" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Longitud disponible = " & Math.Round(Longvoladz, 3) & " m" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Carga por metro cuadrado (q)= " & Math.Round(q, 2) & " kN/m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 7) Cuantías mínimas" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " ACI 10.5.1 (N°1) = " & Math.Round(cuantmin1, 4) RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " ACI 10.5.1 (N°2) = " & Math.Round(cuantmin2, 4) RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " NSR-10 C.7.12.2.1 = " & Math.Round(cuantmin3, 4) & " ( Retracción y temperatura)" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 8) Área de refuerzo para la zapata" Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Usar varillas " & Math.Round(Cantvarillas, 0) & " # " & numoptimo & " @ " & soptimo & " cm" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Área suministrada = " & Math.Round(Ascomerc, 4) & " m2" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 9) El volumen de la zapata" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + "" Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black Volumen = (de + recubrimiento) * LADO * LADO RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " Volumen= " & Math.Round(Volumen, 2) & " m3" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + "" Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Blue
106
RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " 10) Longitud de desarrollo" Me.RtbProcedimientos.SelectionColor = Color.Black RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " longitud de desarrollo disponible (ld) = " & Math.Round(ld, 2) & " m" RtbProcedimientos.SelectedText = Environment.NewLine + " " End If Catch ex As Exception MsgBox("ocurre un error" & ex.Message) End Try Else MsgBox("Por favor escoger una opción (Revisión o Diseño)", "Zapata cuadrada") End If End Sub
Private Sub btnsalir_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles btnsalir.Click Me.Close() End Sub Private Sub Chbrevision_CheckedChanged(sender As Object, e As EventArgs) Handles Chbrevision.CheckedChanged If Chbrevision.Checked Then chbdiseño.Enabled = False chbdiseño.CheckState = CheckState.Unchecked txtdisntaciad.Enabled = True varillaz1 = InputBox("Ingresar número de varilla comercial", "Zapata cuadrada") espacioz1 = InputBox("Ingrese en espacio (cm)", "Zapata cuadrada", "Zapata cuadrada") Else chbdiseño.Enabled = True Chbrevision.CheckState = CheckState.Unchecked txtdisntaciad.Enabled = False End If End Sub Private Sub chbdiseño_CheckedChanged(sender As Object, e As EventArgs) Handles chbdiseño.CheckedChanged If chbdiseño.Checked Then Chbrevision.Enabled = False Chbrevision.CheckState = CheckState.Unchecked txtdisntaciad.Enabled = False txtbasezp.Enabled = False txtdisntaciad.BackColor = Color.Gray txtbasezp.BackColor = Color.Gray txtbasezp.Text = 0 txtdisntaciad.Text = 0 Else Chbrevision.Enabled = True chbdiseño.CheckState = CheckState.Unchecked txtdisntaciad.Text = "" txtbasezp.Text = "" txtdisntaciad.Enabled = True
107
txtbasezp.Enabled = True txtdisntaciad.BackColor = Color.White txtbasezp.BackColor = Color.White End If End Sub Private Sub Btnexpdf_Click(sender As Object, e As EventArgs) Handles Btnexpdf.Click SaveFileDialog1.DefaultExt = "pdf" If SaveFileDialog1.ShowDialog = System.Windows.Forms.DialogResult.OK Then Try Dim DOCUMENTO As New Document Dim ESCRITOR As PdfWriter = PdfWriter.GetInstance(DOCUMENTO, New FileStream(SaveFileDialog1.FileName, FileMode.Create)) DOCUMENTO.Open() DOCUMENTO.Add(New Paragraph(RtbProcedimientos.Text)) DOCUMENTO.Close() MsgBox("CREADO ARCHIVO PDF", "Zapata cuadrada") Catch ex As Exception MsgBox(ex.Message) End Try End If End Sub Private Sub txtpresadmsuelo_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtpresadmsuelo.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub dgvchequeos_CellPainting(sender As Object, e As DataGridViewCellPaintingEventArgs) Handles dgvchequeos.CellPainting If e.ColumnIndex = 0 Or e.ColumnIndex = 1 Or e.ColumnIndex = 2 Or e.ColumnIndex = 3 AndAlso e.RowIndex <> -1 Then Using gridBrush As Brush = New SolidBrush(Me.dgvchequeos.GridColor), backColorBrush As Brush = New SolidBrush(e.CellStyle.BackColor) Using gridLinePen As Pen = New Pen(gridBrush) e.Graphics.FillRectangle(backColorBrush, e.CellBounds) If e.RowIndex < dgvchequeos.Rows.Count - 2 AndAlso dgvchequeos.Rows(e.RowIndex + 1).Cells(e.ColumnIndex).Value.ToString() <> e.Value.ToString() Then e.Graphics.DrawLine(gridLinePen, e.CellBounds.Left, e.CellBounds.Bottom - 1, e.CellBounds.Right - 1, e.CellBounds.Bottom - 1) End If e.Graphics.DrawLine(gridLinePen, e.CellBounds.Right - 1, e.CellBounds.Top, e.CellBounds.Right - 1, e.CellBounds.Bottom) If Not e.Value Is Nothing Then If e.RowIndex > 0 AndAlso dgvchequeos.Rows(e.RowIndex - 1).Cells(e.ColumnIndex).Value.ToString() = e.Value.ToString() Then Else
108
e.Graphics.DrawString(CType(e.Value, String), e.CellStyle.Font, Brushes.Black, e.CellBounds.X + 2, e.CellBounds.Y + 5, StringFormat.GenericDefault) End If End If e.Handled = True End Using End Using End If End Sub
Private Sub lnklimpiarzcuadrada_LinkClicked(sender As Object, e As LinkLabelLinkClickedEventArgs) Handles lnklimpiarzcuadrada.LinkClicked RtbProcedimientos.Clear() dgvchequeos.Rows.Clear() End Sub Private Sub txtrecubrimiento_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtrecubrimiento.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub txtprofzapata_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtprofzapata.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub txtpresespsuelo_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtpresespsuelo.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub Private Sub txtFyacero_KeyPress(sender As Object, e As KeyPressEventArgs) Handles txtFyacero.KeyPress If InStr(1, "0123456789.-" & Chr(8), e.KeyChar) = 0 Then e.KeyChar = "" End If End Sub
Dim Vc1, Vc2, Vc3, Vc4 As Double 'Chequeos por Cortantes 1 , 2, 3 y 4 Dim i As Integer ' Contador para ciclo Dim dc1 As Double 'chequeo cortante en ambos sentidos 2 Dim Volumen As Double Dim FI As Double 'FI Dim LADO As Double ' Lado zapata Dim BETA As Double ' Depende del material Dim diflong As Double 'Dieferencia de longitud voladizo con el material
109
Dim cuantmin1, cuantmin2, cuantmin3, cuantmin, As1, As2, Ass, et1, et2, c1, c2, cuant1, cuant2 As Double ' Cuantias minimas, cuantia minima entre todas y áreas de acero, deformaciones del acero con sus constantes c1 y c2 Dim Ct, Ce, Cs, landald, Cb, Ktr, db, factor1 As Double 'Factores para calcular la longitud de desarrollo Dim numero, s, Ascomerc, rl, difcom, difmin, numoptimo, soptimo As Double ' Factores para hallar la cuantia comercial Dim Longvoladz As Double ' Longitud voladizo para ser comparada con Long desarrollo Dim q, DETERMINANTE As Double 'q carga distrubuida, determinante Dim AA, BB, CC As Double 'Variables de la ecuación cuadratica Dim Mu As Double 'Momento a que se somete la zapata Dim varillaz1, cantidadz1, espacioz1 As Double 'datos que ingresa el usuario en la opción de revision End Class
Recommended