Upload
kromoleon
View
3
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
DISEÑO DE UNA FUNDACION AISLADA RIGIDA
Calcular una fundación aislada para una columna de 40x40(cm) tomar en cuenta la condición de rigidez para garantizar una distribución uniforme de tensiones
DATOS:
adm 3kg
cm2
: Tensión admisible del suelo ton 1000kg
s 1.6ton
m3
: Peso especifico del suelo
h 2.5ton
m3
: Peso especifico del hormigón
y 4200kg
cm2
: Tensión de fluencia del acero A63 42H
fc 250kg
cm2
: Resistencia del hormigón H30 a los 28 días
CARGAS
pd 130ton vd 2.5ton md 25ton m
pl 100ton vl 2.2ton ml 22ton m
qsc 130kg
m2
: Sobrecarga de Piso
DIMENCIONES DE LA ZAPATA
df 1.6m : Distancia al sello de fundación
hrad 0.1m : Altura del radier
Condición de rigidez 2H v v es el vuelo de la zapata
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
1-DISEÑO GEOTECNICO Dimensiones del pilar
c1 0.4m
H 0.8m : Distancia tomada como inicio supuesto c2 0.4m
CONDICION DE DISEÑO
trabajo disponible
disp adm qsc hrad h s df H h H 26.34ton
m2
CARGAS LLEVADAS AL SELLO DE FUNDACION
P pd pl 230 ton
M md vd df ml df vl 54.52ton m
CONCEPTO NUCLEO CENTRAL
Verificación de excentricidad de las cargas. si esta dentro del núcleo central e < B/6 Implica que la zapata se encuentra completamente apoyada, por lo tanto condicionamos la distancia B
eM
P0.237m : Excentricidad
Dado
B1 1m eB1
6
Lx Find B1 Lx 1.422m
Por lo tanto nuestro largo a considerar debe ser mayor a 1.42 metros
Dado Considero zapata cuadrada B es igual a L
B1 1m P
B12
1 e6
B1
disp
B2 Find B1 B2 3.504m
por lo tanto las dimensiones que tomo son:
B 3.5m : Ancho de la zapata vB
2
c1
2 1.55m
v
20.775m
L 3.5m : Largo de la zapata como H 0.8m
Rigidez if Hv
2 "CUMPLE" "NO CUMPLE"
Rigidez "CUMPLE"
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
2-DISEÑO ESTRUCTURAL
En el diseño estructural debo verificar que cumpla con la resistencia al corte del hormigón en 1 y 2 direcciones, ya que no lleva armadura de corte y luego caculo el área de acero necesaria para resistir la flexión
CARGAS MAYORADAS
Carga muerta llevada al sello de fundación
Pd pd B L H h c1 c2 df H h s B L c1 c2 df H 170.295ton
Carga viva llevada al sello de fundación
Pl pl qsc B L c1 c2 101.572ton
COMBINACION DE CARGA
ϕc = 0.85 en esta combinación de cargas
Pu 1.7Pl 1.4Pd 411.085ton
Mu 1.4md vd df 1.7ml df vl 83.984ton m
eu
Mu
Pu
0.204m Menor que B/6 B
60.583m
esto nos indica que la zapata se encuentra 100% apoyada sobre el suelo
TENSIONES DE TRABAJO MAXIMA Y MINIMA
tmax
Pu
B L1
6eu
B
45.311ton
m2
tmin
Pu
B L1
6eu
B
21.805ton
m2
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
2.1-CORTE EN 1 DIRECCION
rec 5cm : Recubrimiento
12 12mm : Considero por el momento este fierro
d H rec12
2 74.4cm
xB
2
c1
2 d 0.806m
Por relación de triángulos obtengo:
ytmax tmin B x( )
Btmin
y 39.898ton
m2
Corte solicitante sobre el área critica
Vu
tmax y 2
L x 120.187ton c 0.85
fc 250kg
cm2
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
fc1
fc
10
cm2
kg En mpa Bw
B
mm B y d en milímetros para
ingresar a la formula
d1d
mm744
Estos arreglos se hacen ya que en la formula se ingresa la tensión en Mpa y y las distancias en milímetros y el resultado que no entrega esta en Newton
c Vu 1.022 105
kg Vc
fc1 Bw d1 ton
6 10000217 ton
CONDICION if c Vc Vu "CUMPLE" "NO CUMPLE"
CONDICION "CUMPLE"
ESPESOR ÓPTIMO Despejar de la ecuación ojo con las unidades
2.2-CORTE EN 2 DIRECCIONES
Punzonamiento
2 c1 d 2 c2 d 4.576m : Perímetro critico
0
mm4576 También se arregla para que quede sin unidad en la formula
Tensión media es un valor conservador para el cálculo del corte solicitante mediante la siguiente expresión de Vu2
m
tmax tmin 2
33.558ton
m2
Atrib c1 d c2 d Área tributaria dentro del perímetro critico
Vu2 Pu mAtrib 367.167ton
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
s 40
c
c1
c2
1 no se utiliza si βc < 2
Vc2
12
c
fc1
6 0 d1
s d1
0
2
fc1
12 0 d1
fc1
30 d1
ton
10000 Vc2
851.136
1.206 103
567.424
ton
Vc2 minVc2( ) 567.424ton
CONDICION2 if c Vc2 Vu2 "CUMPLE" "NO CUMPLE"
CONDICION2 "CUMPLE"
2.3-DISEÑO DE ARMADURAS A FLEXION
Por relación de triángulos obtengo el valor de la tensión en la cara de la columna que es la sección critica en una columna de hormigón armado
x1B
2
c1
2 1.55m
1
x1 tmax tmin
B10.41
ton
m2
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
2 tmax 1 34.901ton
m2
Triangulo de tensión que queda sobre σ1
Momento tomado hasta la sección critica mostrada en el dibujo anterior
Ma 2
x12
2 L 1 x1
2
3
x1
2 L 175.915ton m
f 0.9 ACI 318
As
.85fc d B
y
1 1 2Ma
.85 f fc B d2
As 64.111cm2
: Área de acero requerida
: Cuantía de acero b
As
L H0.002
ARMADURA MAXIMA
Se debe revisar la armadura máxima de manera de asegurar que la flexión tenga falla dúctil
1 .85
Es 2.1106
kg
cm2
: Modulo de elasticidad del acero
bal
.85fc 1
y
0.003Es
y 0.003Es 0.026 : Cuantía de balance
Asmax 0.75bal L d 503.944cm2
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FUNDACIONES
PROFESOR: PABLO GONZALEZ AYUDANTE: ROBERTO NILO
ARMADURA MINIMA
Cualquier sección sometida a flexión debe cumplir con especificaciones mínimas de armado
Asmin
fc1 L d
4 ycm
2
10kg
1.4L d
y cm2
10 kg
max Asmin 86.8cm2
ARMADURA DE RETRACCION Y TEMPERATURA
Cualquier sección debe cumplir con los requisitos de armadura mínima de retracción y temperatura, la cual determina generalmente la armadura superior de la zapata
min 0.002 y 2800kg
cm2
if
0.0018 y 4200kg
cm2
if
min 0.002
Asmin minL d 46.872cm2
Asmin 46.872cm2
Estos limites se pueden ignorar si aumento en 1/3 la armadura necesaria
As 64.111cm2
Asreq 1.33As 85.268cm2
En este caso no lo considero ya que el área de acero requerida es mayor que la mínima y menor que la máxima
As 64.111cm2