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cesar-jose-polo
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calculo de zapatas cuadradas
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Se determinó una fundación cuadrada para que soporte las cargas
provenientes de forma axial de las columnas de la estación principal por lo que los
datos de diseño para la zapata fueron los siguientes.
µs=1,8 T/M3
µc=2,4 T/M3
Qadm= 15 T/M2
CV= 20 T
CP= 270T
Df= 1 m
Columna 50 x 50
Como primer paso se calculan las dimensiones de la zapata igualando
qtotal=qadm
qtotal= QAP
∗µc∗h+µs(DF−h) se asume h= 0,5 por Norma de diseño
Qtotal=qadm
15= 60B2
∗2,4∗0,5+1,8 (1−0,5)
B=√ 6012,9
= 2,199 = 3 m
En segundo lugar se mayoran las cargas actuantes
Qu=1,4(CP) +1,7(CV)
Qu= 1,4 x 40 + 1,6 x 20
QU= 90 T
En tercer lugar se calcula la carga última
qult=909
=10 T/M2
En cuarto proceso se calculó el cortante Vu (requerimiento por corte y se chequea
por punzonado) (ver figura 28)
Figura 28. Diseño de zapata nave industrial
Vu= qu (área rayada) = qu (B2-(0,50+d)2
Vu= Qu- reacción del suelo
Vu= 90 - 10(0,50+d)2
Vu=90 – 10 (0,502+1d+ d2)
Vu=87,5+10d+ 10d2
Ūu= Vu/ bo*d
Ūu=87,5+10d+10d 29∗(0,5+d )∗d
Ūu=87,5+10d+10d 24,5d+9d2
Se igualan Ūu (corte unitario del suelo) a Ūc (corte unitario del concreto)
Ūc=1,06∗0,9∗√210
Ūc=13,06kg /cm2
Ūc=130,6 tm 2
Ūc=Ūu
130,6=87,5+10d+10d24,5d+9d 2
1185,4 d2+597,7 d−87,5=0
Se aplica ecuación de segundo grado para encontrar d
Ūc=−597,7± √ (597,7 )2−4(1185,4∗−87,5)2(1185,4)
D=0,12 m = 12 cm
El siguiente paso consistió en calcular el momento último de la zapata.
Mult=qult∗B∗ld 22
Mult=10∗3∗(1,25 )2
2
Mult=2.344.00 kg/cm
Se calculó el área de acero correspondiente a la zapata
As=d−√d 2− 2Mult0,85∗0,9∗F ' c∗Fy
Fy0,85∗F ' c∗Fy
As=12−√(12)2− 2(2344000)0,85∗0,9∗210∗3004200
0,85∗210∗300
As=65,8 cm2
Se determina la cuantía de acero
Cmin establecido por la norma = 0,0018
Cac= Asb∗d
Cac= 65,8300∗12
Cac=0,0183
Cb=
0,85∗0,85∗2104200
∗6000
4200+6000Cb=0,025
Cmax=0,75Cb Cmax= 0,01875
0,01875>0,0183>0,0018
Como último paso se calculó la cantidad de barras de acero a utilizar y la
separación de las barras
La barra de ¾ tiene un área de 2,85 cm2
N °barras= AsAsbarra
> 65,82,85
=23,08=24
Para el cálculo de la separación
ds= B−rN °−1
> 28623
=12,43