Ing. Proyecto

PROYECTO ESPECIAL SIERRA CENTRO SUR MINISTERIO DE AGRICULTURA

I N G E N I E R I A D E L P R O Y E C T O

01.0 INFORMACION BASICA:

La información básica para efectos del diseño del proyecto “MEJORAMIENTO DE INFRAESTRUCTURA PRODUCTIVA, DEL CENTRO POBLADO DE CORAZON PATA DEL DISTRITO DE LLOCHEGUA -HUANTA-AYACUCHO”, ha sido desarrollada en los estudios básicos del Proyecto, tal como se describe resumidamente a continuación:

01.1 TOPOGRAFIA:

Los suelos del distrito de Llochegua tienen una topografía plana, ligeramente ondulada, con pendientes no pronunciadas, la estructura es franco arcilloso y franco arcillo limoso y de coloraciones que van desde el claro al negro oscuro; son terrenos de buena calidad, apropiados para la siembra de sementeras, como de pastos asociados. La topografía, así como las características de los suelos, muestran condiciones favorables para desarrollar una actividad ganadera.

01.2 MECANICA DE SUELOS

Dicho estudio fue realizado por otro equipo de profesionales.El emplazamiento de la loza de secadero, es sobre un suelo matriz arcilla ligeramente plástica, de plasticidad baja en 19.56%, con humedad de 28.17%.

Tiene una composición en 6.24% de grava en peso, y 6.09% de partículas de arena, y 87.66% de finos que corresponden a limos y arcilla de origen residual.

La capacidad portante está por encima de los 1.37 kg/cm2.

Se ha determinado que el suelo resistirá al peso de la estructura de dos pisos. La profundidad de cimentación es 0.70m se está considerando sobrecimiento reforzado, según el estudio de suelo. Con profundidad para la excavación de zapatas de 1.70m.

01.3 DESCRIPCION DEL PROYECTOEl proyecto, contempla en términos generales la construcción de lo siguiente:

- CONSTRUCCION DE CENTRO DE ACOPIO.- Contempla una construcción de 01 ambiente a

material noble en el primer piso, estas construcciones están ceñidas de acuerdo a las

especificaciones técnicas y planos que contiene el expediente técnico, lo mismo se indica que

cuenta con: piso pulido, muros de ladrillo, revestimiento, pintura, columnas y vigas de concreto

armado F’c=210Kg/cm2, techo aligerado, instalaciones eléctricas, etc.

- CONSTRUCCION DE SECADERO SOLAR.- Esta construcción es de CONCRETO SIMPLE,

según diseño de acuerdo a las normas del RNE. En las especificaciones técnicas y planos

indican las dimensiones para el proceso constructivo.

- CAPACITACION Y ASISTENCIA TECNICA.

- MITIGACION DE IMPACTO AMBIENTAL.

- Instalación de Juegos infantiles.- Instalaciones de Agua, desagüe y eléctricas

Cada uno con su respectiva instalaciones eléctricas y/o sanitarias.


El módulo en general tendrá como material predominante de construcción el material noble,

dispondrá de zapatas, columnas y vigas de concreto armado, losa aligerada con proyección de 2do

nivel techo aligerado de cobertura de teja andina, muros de ladrillo king-kong, piso cemento pulido y

bruñado, sistema eléctrico empotrado con tablero de distribución, paredes tarrajeadas con cemento -

arena fina, pintura en todas las superficies interior como exterior, puertas y ventanas de madera y

fierro. Los servicios higiénicos serán proyectados a futuro con sistema de tuberías enterradas y

empotradas, con evacuación hacia la red de colectores de desagüe, con instalación de inodoros y

batería de duchas para ambos sexos.

01.4 ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUE PARTICIPAN EN EL DISEÑO ESTRUCTURAL

Para el diseño de las estructuras, han intervenido los siguientes elementos estructurales: Losas : aligeradas Vigas : principales y secundarias Columnas Zapatas Muros Cimentaciones

Para la estructuración de las columnas y vigas se buscó que la ubicación esté orientada al lado que ofrezca mayor rigidez posible.En el caso de las vigas se colocará buscando que repose sobre su menor dimensión.El espesor de la losa está en función de la separación entre los apoyosLas cimentaciones, se diseñaron de acuerdo a la capacidad de soporte del terreno (capacidad portante) de fundación.

02.0 PRE DIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS ESTRUCTURALES:

02.1 PRE DIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS

Las columnas deberán diseñarse para resistir las fuerzas axiales y principalmente para resistir las fuerzas laterales de origen sísmico de todos los pisos.

El momento en cualquier nudo deberá distribuirse entre las columnas inmediatamente arriba y abajo del entrepiso en forma proporcional a las rigidices relativas de las columnas.

P R E D I M E N S I O N A M I E N T O D E C O L U M N A S

Parámetros sísmicos, según norma E030

Z = 0.3 Factor de ZonaU = 1.5 Coeficiente de usoC= 2.5 Coeficiente de amplificación sísmicaS= 1.4 Factor de Suelo

La fuerza sísmica será:

Pe = 2x270m2 x1tn/m2 = 540 tn

Vs = Z.U.C.S.Pe = 842.4 tn = 842400 Kg

Para el caso de columnas emplearemos el 25 % de Vs


Para edificaciones con losas aligerada es común peraltar las columnas en dirección de las vigasmas esforzadas. Entonces escogeremos al ancho b = 25 cm igual al ancho de las vigas principales

La incógnita será h:

b = 25 cm ancho de la columnaH1 = 390 cm altura del primer pisonc = 8 columnasn = 0.007 distorsión de piso máxima permitido

Ec= 15000*f'c1/2 = 217,370.65 Kg/cm2h = 30.29 cm = 35 cm

03.0 ESPECIFICACIONES (DATOS TECNICOS )

03.1 CIMENTACION CORRIDA:Concreto : c:h = 1:10 + 30% PGSobrecimiento : c:h = 1:8 + 25 % PG

03.1 CIMIENTO ARMADO:Concreto : f’c = 210 kg/cm2Acero : fy = 4200 kg/cm2

03.2 ZAPATAS:Concreto : f’c = 210 kg/cm2Acero : fy = 4200 kg/cm2Capacidad suelo : σ = 1.37 kg/cm2

03.3 COLUMNAS, VIGAS Y LOSA ALIGERADAConcreto : f’c = 210 kg/cm2Acero : fy = 4200 kg/cm2

04.0 DISEÑO ESTRUCTURAL

04.1.1 CONSIDERACIONES DEL ANÁLISIS ESTRUCTURAL

Métodos Propuestos por el código del ACI:

El código del ACI en su última Edición de 1999 presenta dos métodos de diseño, método del diseño a la rotura y método de diseño elástico, da mayor énfasis al diseño a la rotura y el diseño elástico esta relegado en un apéndice. A lo largo del presente trabajo se desarrollará solo el primer diseño, al cual el código denomina método de diseño por resistencia.

El diseño por resistencia presenta la ventaja que el factor de seguridad de los elementos analizados puede ser determinado. El código ACI introduce el factor de seguridad en el diseño a través de mecanismos: amplificación de cargas de servicio y reducción de la resistencia teórica de la pieza.

Las cargas de servicio se estima haciendo uso de los códigos, reglamentos o normas y el análisis estructural se hace bajo la hipótesis de un comportamiento elástico de la estructura. El código del ACI clasifica las cargas en:


permanentes, sobrecarga, sismos, viento, empuje del suelo, etc. Y propone expresiones para calcular la carga última de diseño.

Las expresiones que permiten determinar la carga última se denominan combinaciones de cargas, de acuerdo a las solicitaciones que actúan sobre un elemento, se propone un juego de combinaciones. Deberá evaluarse cada una de ellas y desarrollar el diseño haciendo el uso de las solicitaciones más críticas.

Simultáneamente a la amplificación de las cargas de servicio, el código propone la reducción de la resistencia teórica de los elementos de concreto armado como un medio para incrementar el factor de seguridad del diseño. La resistencia teórica o nominal de una pieza es la determinada haciendo uso de los principios presentados en el código del ACI. La naturaleza mismas del concreto armado y fundamentalmente su procedimiento constructivo generan que la resistencia calculada en el papel, no sea igual a la verificada en la realidad. Los factores de reducción de resistencia nominal que está disponible en un elemento determinado con una cierta certeza probabilística.

Posteriormente al diseño de la estructura, el código propone una verificación de las condiciones de servicio de los elementos: control de fisuras y control de deflexiones. En caso de ser necesario, el diseño original debe replantearse.

04.2 GEOMETRIA DE LA ESTRUCTURA

La geometría de la estructura se define mediante los ejes X, Y y Z . tal como se muestra en figura

04.3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

MODULO DE ELASTICIDAD DEL CONCRETO Según T. harmsen, para concretos normales con pesos de aproximadamente 2,400kg/m3 se puede usar la siguiente expresión.

Ec = 15000*(F´c)^(1/2) = 217,370.65Kh/cm2para f´c = 210kg/cm2

04.4 DEFINICION DE SECCIONES

Se ha definido las secciones de columnas y vigas de acuerdo a lo predimensionado de la siguiente manera:

Columnas : T,L , 0.15 x 0.25 m.Vigas principales primer piso : 0.25m X 0.45mVigas secundarios primer piso : 0.25m X 0.50mVigas en volado primer piso : 0.25 m X 0.20m

A continuación se muestra lo asignado en el programa Etabs de las columnas y vigas.


04.5 DEFINICION Y ASIGNACIÓN DE CARGAS

a. CARGAS ACTUANTES

Las cargas a emplear para el presente diseño será: Carga Muerta (D). Carga Viva (L). Carga de sismo : Dinámica = 0.75 x ESPC1+ 0.25x ESPEC

e) Combinación de Cargas:

En cuanto a las combinaciones de carga se utilizara el propuesto por nuestra norma NTE-E.030.

1. Carga Muerta (D), carga viva(L) y sismo (DINAMICA)

U=1.50D + 1.80LU=1.25D + 1.25L+ 1.25 DINAMICAU=1.25D + 1.25L – 1.25 DINAMICAU=0.9D + 1.25 DINAMICAU=0.9D – 1.25 DINAMICA

Para lo cual se ha generado los siguiente combos

COMBO 01: 1.5CM + 1.8 CVCOMBO 02: 1.25CM + 1.25CV + 1.25 DINAMICACOMBO 03: 0.90CM + 1.25 DINAMICA COMBO 04: (COMBO 01, COMBO 02 ,COMBO 03) esto es el envolvente de todos los combosMetrado de Cargas.

Se ha metrado las carga muerta y carga viva y la correspondiente asignación de carga en el programa computacional ETABS V 9.5.

El programa ETABS V 9.5 calcula el peso propio de los componentes de la estructura como vigas, columnas, etc. por lo que el metrado por CM de estas lo calcula automáticamente.

04.6 MODELO DE ANÁLISISa) Análisis Dinámico:

El método dinámico indicado por la NTE-E.030 es el de superposición espectral. El espectro de aceleraciones queda definido en función de la zona de suelo y la categoría y sistema estructural de la edificación. La NTE-E.030


establece dos criterios de superposición, el primero en función de la suma de los valores absolutos (ABS) y la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados (SRSS). Dinámico = 0.75SRSS + 0.25 ABS.

En general resulta siempre más sencillo emplear el procedimiento dinámico. Bastará con usar el espectro de aceleraciones apropiado y elegir entre los dos criterios de superposición. Se emplea un 5% de amortiguamiento.

b) Definiendo el Espectro de Respuesta:

Un espectro de respuesta es la máxima respuesta de un sistema exitado en su base por una función aceleración-tiempo. Esta función se expresa en términos de la frecuencia natural de la estructura y el amortiguamiento del sistema. El espectro de Respuesta según la NTE-E.030 para el diseño Inelástico utilizando el Coeficiente Sísmico Inelástico (ZUSC/R) que vamos a emplear para el análisis, es suministrado con el programa de cómputo ETABS y fue necesario definirlo de acuerdo al cuadro que se detalla más adelante.Dotar a las estructuras de una resistencia a fuerzas laterales tan elevada como de régimen elástico, es en mucho caso imposible e injustificable dada la baja probabilidad de que las fuerzas máximas se presenten durante su vida útil de una estructura (10% de la probabilidad de excedencia en 50 años de exposición). Todos los códigos de diseño reconocen este hecho y permiten reducir la resistencia lateral de las estructuras a una fracción de la máxima solicitación elástica, a cambio de garantizar un comportamiento post-elástico adecuado.La NTE-E0.30 establece de coeficientes de reducción R, según el tipo de Estructura.

Z = 0.3 (ZONA 2) AYAC=0.3U = 1.5 (CATEGORIA C), EDIFICACIONESS = 1.4 (FACTOR DE SUELO)

Tp = 0.9 PERIODO QUE DEFINE LA PLATAFORMA PARA CADA TIPO DE SUELO) T = hn = 0.24857R = 7 (COEFICIENTE DE REDUCCION PARA SOLICITACIONES SISMICAS) Ct

Hn = 8.7 ALTURA DE LA EDIFICACIONCt = 35 PORTICOSg = 9.81 GRAVEDAD 9.051724138

ZUS/R = 0.09

Periodo fundamental o de modo Aceleración espectral Factor de amplificación sísmica

0.05 2.5000

0.06 2.5000

0.07 2.5000

0.08 2.5000

0.09 2.5000

0.10 2.5000

0.20 2.5000

0.30 2.5000

0.40 2.5000

0.50 2.5000

0.60 2.5000

0.70 2.5000

0.80 2.5000

0.90 2.5000

1.00 2.2500

2.00 1.1250

3.00 0.7500

4.00 0.5625

5.00 0.4500

6.00 0.3750

7.00 0.3214

8.00 0.2813

9.00 0.2500

10.00 0.2250

2.2073

2.2073

2.2073

2.2073

0.1987

0.6622

0.4966

0.3973

0.3311

0.2483

0.2838

1.9865

2.2073

2.2073

2.2073

2.2073

2.2073

2.2073

2.2073

0.2207

2.2073

2.2073

0.9933

2.2073

E S P E C T R O D E P S E U D O - A C E L E R A C I O N E S N T E E 0 30

T

CENTROS EDUCATIVOS

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

1.800

2.000

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00

Espectro E 030

Sa

gR

ZUCSSa 5.2,.....5.2

T

TpC

5.2,.....5.2 T

TpC

5.2,.....5.2 T

TpC

04.7 MÉTODO DEL ANÁLISIS:

La edificación se idealiza como un ensamblaje de vigas, columnas con techos rígidos. La integración de las fuerzas internas del elemento finito en cuanto a fuerzas y momentos, está completamente automatizado, de tal manera que produce el equilibrio completo para las fuerzas aplicadas a las estructuras.Las formulaciones de columnas, viga y muros incluyen efectos de flexión, carga axial y deformaciones por corte. Las formas de modos y frecuencia, factores de participación modal y porcentajes de participación de masas son evaluados por el programa. Se considera una distribución de masas y rigideces adecuadas para el comportamiento dinámico. Se utiliza en el programa un modelo de masas concentradas en cada nudo considerando 03 grados de libertad en cada uno de ellos. La cual evalúa 02 componentes ortogonales de traslación horizontal y una componente de rotación.


MODELAMIENTO DE LA ESTRUCTURA EN ETABS V 9.5:

Carga muerta (ton/m)

Carga viva (ton/m)


Envolvente de Momentos Flectores en ton-m.

Envolvente de Fuerzas Cortantes en ton.


Diseño de aceros longitudinales (cm2 ).

AREA DE ACERO EN COLUMNAS CON EL METODO ACI 318-05/IBC2003) (COMBO 08 ENVOLVENTE)


La sección de la columna predimensionada fue suficiente para que el programa asigne los a aceros como aceros mínimos y según norma la cuantía mínima para columnas es de 1%. Por lo tanto el valor del acero en la columna es: As min.= 0.01xbxd = 0.01 x 50x25 = 12.5 cm2

CONTROL DE DESPLAZAMIENTO LATERALES MAXIMO DEL ÚLTIMO NIVEL

SEGÚN LA NORMA E-30 ARTICULO 15 exige que los deslazamientos máximos relativos de entrepiso no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso como se indica.

∆ / hei = 0.007

El entrepiso del segundo nivel y el techo o aligerado es de 2.95 m por lo tanto el:

∆ = hei x 0.007 = 300cm X 0.007 = 2.10 cm.

∆ = 2.10 cm. Este valor es el máximo desplazamiento de los puntos superiores

CONTROL DE DESPLAZAMIENTOS

* ANALIZANDO EL TRAMO DONDE TRABAJA LOS PORTICOS POR ACCION DEL SISMO EN "X"

H = 700

R = 7 ∆ δ γ CONTROL

ENTREPISO Dcm D * 0.75R ∆i+1 - ∆i ∆ / H


DESPLAZAMIENTO EN X STORY 1 0.10 0.525 0.525 0.00075 OK STORY 2 0.17 0.8925 0.3675 0.00128 OK

R E G L A M E N T O PISO REGLAM. ALTURA DESPLAZM

cm cm2 0.007 300 2.101 0.007 412 2.880 0.007 0 0.00

Los desplazamientos en la dirección X-X al igual en Y-Y son menores al desplazamiento máximo

permisible por el reglamento.

DISEÑO DE ZAPATAS Z1 (se ha cosiderado de igual area tributaria de las de la seccion T con la seccion rectangular)


Z 1Proyecto: CONSTRUCION DE 8 CENTROS DE ACOPIO

23500 kg5500 kg0.70 m0.30 m

0.0018 Kg/cm³0.0024 Kg/cm³

1.37 kg/cm20.05 kg/cm2210 Kg/cm2

4200 Kg/cm2altura del terreno ht 170 cm

10 cm30

0.85

40 columna interior

30 columnas laterales

20 columna esquinera

Z 1

Datos : # fierro = 5

Ø fierro de = 5/8 pulgadas centimetrosdb = 1.59 cm db es diametro de la varilla db = 5/8 1.59

f'y = 4,200 Kg/cm2

f'c = 210 Kg/cm2

se usaran las siguientes formulas

ó

Ldb = 36.81 cm Ldb = 26.67 cm

entonces Ldb= 40.00 cm el mayor de los 2

d = 40.00 cmhz= 50.00 cm

La ecuacion sera Datos :ht = 170.00 cmhz= 50.00 cmDf = ht+hz = 220.00 cm

Datos :

qs= 1.37 kg/cm2

ht = 170 cm

Peterreno = 0.0018 kg/cm³

hz = 50 cm

Peconcreto = 0.0024 kg/cm³

hp = 10 cm

s/c = 0.05 kg/cm2

Entonces

qsn = 0.87 kg/cm2

La ecuacion sera

Datos : C1 = 0.70 cm (mayor)PD = 23,500.00 kg C2= 0.30 cm (menor)PL = 5,500.00 kg

qns = 0.87 kg/cm2

EntoncesA = 33,333.33 cm² L 2 = 190.00 cm (menor)L = 182.57 cm L = SQR(A) L 1 = 190.40 cm (mayor)

A2 = 36,176.00 cm²con este valor hallamos la reaccion del suelo OKLa ecuacion sera

qns = 0.80 kg/cm2

ZAPATA

Datos de Entrada:Magnitud de la carga PD

Magnitud de la carga PLLongitud de C1: (mayor)Longitud de C2: (menor)P.E. del TerrenoPeso Espesifico concretoResistencia del terreno qssobrecarga s/c Resistencia del concreto f'c:Resistencia del acero fy:

altura del piso hp Tabla Nro 1

∅ =

DIMENSIONAMIENTO

1.- Longitud de Anclaje en compresion de la varilla

conversión

2.- Capacidad Portante Neta del Suelo

3.- Calculo de dimensiones de la Zapata

ss

(altura de la zapata)

(altura del terreno)

(altura del piso)hp

P

s/c

hz

ht

Df

c

ybdb

f

fdL

'

'08.0 ybdb fdL '04.0

sn

LD

q

ppA

A

PPq LD

ns

cshhhqq cpczttssn /...

Ldb (long.anclaje)



(altura del piso)hp

P

s/c

hz

ht

Df

m2

m1

d/2

d/2

d/2 d/2

C2

C1

L 2

L 1


La ecuacion sera

Entonces

qnsu = 1.25 kg/cm2

Z 1

DeL1= 190.40 L2= 190.00

C1= 70.00 C2= 30.00PERTURBADORA nn1= 20.20 nn2= 40.00

Analizaremos en la direccion más crítica, La direcc. crítica será: L2 ( C2 )La Ecuacion será: L= 190.00 cm L' = 190.40

d = 40.00 cmA1= L' *nn C= 30.00 cm

nn = 40.00 cm nn = L/2-(d+C2/2)Datos :

qnsu = 1.25 kg/cm2

A1 = 7,616.00 cm²

EntoncesVu = 9,505.26 kg

RESISTENTE

La Ecuacion sera

Datos :∅ = 0.85

f'c = 210.00 Kg/cm2

bw = 190.40 cm d = 40.00 cm bw = L = ancho de la zapata

Entonces∅Vc = 49,720.03

ENTONCESperturbadora resistente

Vu < ∅Vc

9,505.26 < 49,720.03 OK

FUERZA CORTANTE ULTIMADatos = C1 = 0.70 cm

A2= ( L1*L2 - m1*m2) C2= 0.30 cmd = 40.00 cm

m1 = C1 + d = 40.70 cm m1 = 40.70 cmm2 = C2 + d = 40.30 cm m2 = 40.30 cm

Datos :m1 = 40.70 cmm2 = 40.30 cmL 1 = 190.00 cm (mayor)L 2 = 190.40 cm (menor)A2 = 34,535.79 cm²

qnsu = 1.25 kg/cm2

Entonces :Vu = 43,102.91 kg

RESISTENCIA DEL C° AL CORTE POR PUNZONAMIENTO

= 30.00 COLUMNA LATERALBc = 2.33 coeficiente entre la longitud mayor entre la longitud menor Bc = C1/C2bo = 162.00 cm perimetro de la seccion critica bo = 2m1+2m2d = 40.00 cm

∅ = 0.85

f ' c = 210.00 Kg/cm2

80,046.56 Kg 202,739.00 Kg 87,800.35 Kg

ENTONCES80,046.56 Kg el menor de los 3


Vu < ∅Vc

43,102.91 < 80,046.56 OK

4.- Reaccion del suelo Amplificada

VERIFICACIONES

1.- Corte por Flexion

2.- Corte por Punzonamiento

nnd

L

C 2

A

PPq LD

nsu

8.15.1

1.AqV NSUU

dbfV WCC ..'53.0..

2.AqV NSUU

dbfB

V OCC

C ..')4

2(27.0 dbfV OCC ..'1.1 dbfb

dV OC

O

SC ..')2

.(27.0

s

CV CV CV

CV

m2

m1

d/2

d/2

d/2 d/2

C2

C1

L2

L1


Z 1

EN LA DIRECCION L1L = 190.40 cm

qnsu = 1.25 kg/cm2

nn = 20.20 cmd = 40.00 cm

hz = 50.00 cmm = 60.20 cm

MOMENTO ULTIMO

Entonces :Mu = 430,593.17 kg-cm

Calculo de la CUANTIATomando : sabemos :

L ó b = 190.40 cm f'y = 4,200.00 Kg/cm2

Φ = 0.9 f'c = 210.00 Kg/cm2

A = -44604B= 3780C= -1.41

Ru = 1.41 = 0.0004 (cuantia)

entonces :As = 2.86 cm2

Amin = 13.7088 cm2

Numero de AreaFierro (pulgadas) (cm) varilla (cm2)

4 1/2 1.270 1.27

Area de Nº fierros en espaciamientorefuerzo(cm2) 100 cm cm

13.71 10.82Amin 11.00 19.04

Usar : 18

Entonces el refuerso sera :para :

L 1 = 190.40 cmhz = 50.00 cmd = 40.00 cm

refuerzo

11 Φ 1/2 @ 18.00


qnsu = 1.25 kg/cm2

nn = 40.00 cmd = 40.00 cm

hz = 50.00 cmm = 80.00 cm

MOMENTO ULTIMO

Entonces :Mu = 758823.5294 kg-cm


L ó b = 190.00 cm f'y = 4,200.00 Kg/cm2

Φ = 0.9 f'c = 210.00 Kg/cm2

A = -44604B= 3780C= -2.50

Ru = 2.50 = 0.000665579 (cuantia)


Amin = 13.68 cm2


4 1/2 1.270 1.27

Area de Nº fierros espaciamientorefuerzo(cm2) cm

13.68 10.80Amin 11.00 19.00

Usar : 18.00


L2 = 190.00 cmhz = 50.00 cmd = 40.00 cm

refuerzo

11 Φ 1/2 @ 18.00

ACERO

1.- Refuerzo por Flexion

diametro

diametro

L

d nn

C 2

m

qnsu

2.2

1mLqMu SN

c

yy f

ffRu

'

'.59.01'..

).( 2db

MuRu

dbAs ..

L

d hz

dbA ..0018.0min

L

d nn

C 2

m

qnsu

2.2

1mLqMu SN

c

yy f

ffRu

'

'.59.01'..

).( 2db

MuRu

dbAs ..

L

d hz

dbA ..0018.0min


DISEÑO DE ZAPATA AISLADA Z-2(se ha cosiderado de igual area tributaria de las de la seccion L con la seccion rectangular)

Z 2

16000 kg4000 kg0.70 m0.30 m

0.0018 Kg/cm³0.0024 Kg/cm³

1.37 kg/cm20.03 kg/cm2210 Kg/cm2

4200 Kg/cm2altura del terreno ht 170 cm

10 cm30

0.85

40 columna interior

30 columnas laterales

20 columna esquinera

Z 2

Datos : # fierro = 5

Ø fierro de = 5/8 pulgadas centimetrosdb = 1.59 cm db es diametro de la varilla db = 5/8 1.59

f'y = 4,200 Kg/cm2

f'c = 210 Kg/cm2

se usaran las siguientes formulas

ó

Ldb = 36.81 cm Ldb = 26.67 cm

entonces Ldb= 40.00 cm el mayor de los 2

d = 40.00 cmhz= 50.00 cm

La ecuacion sera Datos :ht = 170.00 cmhz= 50.00 cmDf = ht+hz = 220.00 cm

Datos :

qs= 1.37 kg/cm2

ht = 170 cm

Peterreno = 0.0018 kg/cm³

hz = 50 cm

Peconcreto = 0.0024 kg/cm³

hp = 10 cm

s/c = 0.03 kg/cm2

Entonces

qsn = 0.89 kg/cm2

La ecuacion sera

Datos : C1 = 0.70 cm (mayor)PD = 16,000.00 kg C2= 0.30 cm (menor)PL = 4,000.00 kg

qns = 0.89 kg/cm2

EntoncesA = 22,471.91 cm² L 2 = 150.00 cm (menor)L = 149.91 cm L = SQR(A) L 1 = 150.40 cm (mayor)

A2 = 22,560.00 cm²con este valor hallamos la reaccion del suelo OKLa ecuacion sera

qns = 0.89 kg/cm2

1.- Longitud de Anclaje en compresion de la varilla

conversión

2.- Capacidad Portante Neta del Suelo

3.- Calculo de dimensiones de la Zapata

altura del piso hp Tabla Nro 1

∅ =

DIMENSIONAMIENTO

P.E. del TerrenoPeso Espesifico concretoResistencia del terreno qssobrecarga s/c Resistencia del concreto f'c:Resistencia del acero fy:

ZAPATA

Datos de Entrada:Magnitud de la carga PD

Magnitud de la carga PLLongitud de C1: (mayor)Longitud de C2: (menor)

ss



(altura del piso)hp

P

s/c

hz

ht

Df

c

ybdb

f

fdL

'

'08.0 ybdb fdL '04.0

sn

LD

q

ppA

A

PPq LD

ns

cshhhqq cpczttssn /...

Ldb (long.anclaje)



(altura del piso)hp

P

s/c

hz

ht

Df

m2

m1

d/2

d/2

d/2 d/2

C2

C1

L 2

L 1


La ecuacion sera

Entonces

qnsu = 1.38 kg/cm2

Z 2

DeL1= 150.40 L2= 150.00

C1= 70.00 C2= 30.00PERTURBADORA nn1= 0.20 nn2= 20.00

Analizaremos en la direccion más crítica, La direcc. crítica será: L2 ( C2 )La Ecuacion será: L= 150.00 cm L' = 150.40

d = 40.00 cmA1= L' *nn C= 30.00 cm

nn = 20.00 cm nn = L/2-(d+C2/2)Datos :

qnsu = 1.38 kg/cm2

A1 = 3,008.00 cm²

EntoncesVu = 4,160.00 kg

RESISTENTE

La Ecuacion sera

Datos :∅ = 0.85

f'c = 210.00 Kg/cm2

bw = 150.40 cm d = 40.00 cm bw = L = ancho de la zapata

Entonces∅Vc = 39,274.65


Vu < ∅Vc

4,160.00 < 39,274.65 OK

FUERZA CORTANTE ULTIMADatos = C1 = 0.70 cm

A2= ( L1*L2 - m1*m2) C2= 0.30 cmd = 40.00 cm

m1 = C1 + d = 40.70 cm m1 = 40.70 cmm2 = C2 + d = 40.30 cm m2 = 40.30 cm

Datos :m1 = 40.70 cmm2 = 40.30 cmL 1 = 150.00 cm (mayor)L 2 = 150.40 cm (menor)A2 = 20,919.79 cm²

qnsu = 1.38 kg/cm2

Entonces :Vu = 28,931.62 kg

RESISTENCIA DEL C° AL CORTE POR PUNZONAMIENTO

= 30.00 COLUMNA LATERALBc = 2.33 coeficiente entre la longitud mayor entre la longitud menor Bc = C1/C2bo = 162.00 cm perimetro de la seccion critica bo = 2m1+2m2d = 40.00 cm

∅ = 0.85

f ' c = 210.00 Kg/cm2

80,046.56 Kg 202,739.00 Kg 87,800.35 Kg

ENTONCES80,046.56 Kg el menor de los 3


Vu < ∅Vc

28,931.62 < 80,046.56 OK

1.- Corte por Flexion

2.- Corte por Punzonamiento

4.- Reaccion del suelo Amplificada

VERIFICACIONES

nnd

L

C 2

A

PPq LD

nsu

8.15.1

1.AqV NSUU

dbfV WCC ..'53.0..

2.AqV NSUU

dbfB

V OCC

C ..')4

2(27.0 dbfV OCC ..'1.1 dbfb

dV OC

O

SC ..')2

.(27.0

s

CV CV CV

CV

m2

m1

d/2

d/2

d/2 d/2

C2

C1

L2

L1


Z 2


qnsu = 1.38 kg/cm2

nn = 0.20 cmd = 40.00 cm

hz = 50.00 cmm = 40.20 cm

MOMENTO ULTIMO

Entonces :Mu = 168,068.16 kg-cm


L ó b = 150.40 cm f'y = 4,200.00 Kg/cm2

Φ = 0.9 f'c = 210.00 Kg/cm2

A = -44604B= 3780C= -0.70

Ru = 0.70 = 0.0002 (cuantia)


Amin = 10.8288 cm2


4 1/2 1.270 1.27

Area de Nº fierros en espaciamientorefuerzo(cm2) 100 cm cm

10.83 8.55Amin 9.00 18.80

Usar : 18


L 1 = 150.40 cmhz = 50.00 cmd = 40.00 cm

refuerzo

9 Φ 1/2 @ 18.00 cm


qnsu = 1.38 kg/cm2

nn = 20.00 cmd = 40.00 cm

hz = 50.00 cmm = 60.00 cm

MOMENTO ULTIMO

Entonces :Mu = 373404.2553 kg-cm


L ó b = 150.00 cm f'y = 4,200.00 Kg/cm2

Φ = 0.9 f'c = 210.00 Kg/cm2

A = -44604B= 3780C= -1.56

Ru = 1.56 = 0.00041362 (cuantia)


Amin = 10.8 cm2


4 1/2 1.270 1.27

Area de Nº fierros espaciamientorefuerzo(cm2) cm

10.80 8.53Amin 9.00 18.75

Usar : 18.00


L2 = 150.00 cmhz = 50.00 cmd = 40.00 cm

refuerzo

9 Φ 1/2 @ 18.00

ACERO

1.- Refuerzo por Flexion

diametro

diametro

L

d nn

C 2

m

qnsu

2.2

1mLqMu SN

c

yy f

ffRu

'

'.59.01'..

).( 2db

MuRu

dbAs ..

L

d hz

dbA ..0018.0min

L

d nn

C 2

m

qnsu

2.2

1mLqMu SN

c

yy f

ffRu

'

'.59.01'..

).( 2db

MuRu

dbAs ..

L

d hz

dbA ..0018.0min

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Ing. Proyecto