Gerencia de Ingeniera & Construccin
Unidad de Proyectos de Subestaciones
No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 1
INDICE
1.- PRESENTACION..4
1.1.- Introduccin.4
1.2.- Objetivos Generales...5
1.3 Objetivos Especficos...5
2.- ASPECTOS GENERALES DEL PROYECTO ..6
2.1.- Ubicacin Geogrfica.6
3.- CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y MATERIALES.7
3.1.- Caractersticas del suelo...7
3.2.- Materiales....7
3.2.1.- Hormign H- 25..7
3.3.- Recubrimiento.7
3.4.- Valor adoptado para el lmite de Fluencia del acero.7
3.5.- Valor adoptado para la resistencia cilndrica del Hormign.7
3.6.- Sistema de Unidades.8
4.- DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.8
5.- NORMATIVA APLICABLE EN EL DISEO...8
6.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3d9
6.1.- Caractersticas de la Fundacin...9
6.2.- Datos del Fabricante....10
6.3.-Dimensionamiento en Planta...11
6.4.- Anlisis Estructural...11
6.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin....13
6.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento..14
6.7.- Verificacin por Corte a Flexin....15
6.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin.16
6.9.- Diseo de Columna..18
6.10.- Diseo de Estribos de la Columna..19
7.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO...20
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8.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO...21
9.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3b.22
9.1.- Caractersticas de la Fundacin.22
9.2.- Datos del Fabricante....23
9.3.-Dimensionamiento en Planta..24
9.4.- Anlisis Estructural...24
9.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin....26
9.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento..27
9.7.- Verificacin por Corte a Flexin....28
9.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin.29
9.9.- Diseo de Columna..31
9.10.- Diseo de Estribos de la Columna..32
10.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO.....33
11.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO.....34
12.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3e...35
12.1.- Caractersticas de la Fundacin...35
12.2.- Datos del Fabricante..36
12.3.-Dimensionamiento en Planta.37
12.4.- Anlisis Estructural.37
12.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin..39
12.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento40
12.7.- Verificacin por Corte a Flexin...41
12.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin...42
12.9.- Diseo de Columna...44
12.10.- Diseo de Estribos de la Columna45
13.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO.....46
14.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO.....47
15.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3a...48
15.1.- Caractersticas de la Fundacin...48
15.2.- Datos del Fabricante..49
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15.3.-Dimensionamiento en Planta.50
15.4.- Anlisis Estructural.50
15.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin...52
15.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento....53
15.7.- Verificacin por Corte a Flexin......54
15.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin...55
15.9.- Diseo de Columna...57
15.10.- Diseo de Estribos de la Columna58
16.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO.....59
17.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO.....60
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INFORME SUBESTACION PALCA
1.-PRESENTACIN.
La fundacin es aquella parte de la estructura que tiene como funcin transmitir en
forma adecuada las cargas de la estructura al suelo y brindar al mismo un sistema de
apoyo estable y rgido.
La fundacin estar bien diseada si cumple adecuadamente con su doble funcin,
estabilidad y resistencia, controlando dos estados lmites a saber, las condiciones de
servicio y las condiciones de falla por resistencia del suelo.
Las zapatas aisladas son elementos estructurales de gran importancia en las
construcciones, es en ella que descansa la estructura, es por eso que su diseo debe
ser realizado a detalle.
1.1.-INTRODUCCIN.
La cimentacin es la parte de la estructura que permite la transmisin de las cargas
que actan, hacia el suelo o hacia la roca subyacente.
Cuando los suelos reciben las cargas de la estructura, se comprimen en mayor o en
menor grado, y producen asentamientos de los diferentes elementos de la
cimentacin y por consiguiente de toda la estructura. Durante el diseo se deben
controlar tanto los asentamientos absolutos como los asentamientos diferenciales
La zapatas aisladas se emplean para transmitir al terreno la carga de un solo soporte
y su planta suele ser cuadrada o rectangular , en este tipo de fundacin el elemento
estructural que transmite los esfuerzos ser un pilar o columna, pudiendo ser ste de
hormign o metlico. El pilar arrancar siempre desde el centro geomtrico de la base
de la zapata.
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1.2.-OBJETIVOS GENERALES.
Descripcin y justificacin del diseo y clculos realizados para la fundacin
de la estructura soporte de los Prticos.
Dar el uso respectivo a las normas vigentes en nuestro pas y con el mejor
criterio posible.
1.3.- OBJETIVO ESPECIFICO:
Verificar que las fundaciones cumplan al ser sometidas con las cargas tanto
como al Volcamiento, Punzonamiento, Desplazamiento, etc...
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2.-ASPECTOS GENERALES DEL PROYECTO.
2.1.- UBICACIN GEOGRAFICA
Palca es una pequea localidad capital de la provincia de Pedro Domingo Murillo en
el Departamento de La Paz, se encuentra al Sudeste a 68 km.
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3.- CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y MATERIALES
3.1. CARACTERSTICAS DEL SUELO
Capacidad portante del terreno: 1.2 Kg/cm2
Coeficiente de balasto utilizado: 2.56 Kg/cm2 (Tabla Anexo 1, pg. 1)
3.2. MATERIALES
3.2.1. HORMIGN H25:
Resistencia caracterstica fc = 250 Kg/cm2
Mdulo de elasticidad E = 15100* = 238751.96 Kg/cm2
Peso volumtrico = 2400 Kg/m3
3.3. RECUBRIMIENTO
El recubrimiento que se debe tomar para los diferentes elementos estructurales,
depende de la agresividad del medio al que estn expuestos y de las caractersticas
del hormign. En este caso se tomarn los siguientes valores de recubrimiento en cm
Recubrimiento de columnas = 2,5 - 3,0 cm.
Recubrimiento de Zapatas= 5,0 7,0 cm.
3.4.- VALOR ADOPTADO PARA EL LIMITE DE FLUENCIA DEL ACERO.
Columnas: fy = 4200 Kg./cm2
Zapatas: fy = 4200 Kg. /cm2
3.5.- VALOR ADOPTADO PARA LA RESISTENCIA CILINDRICA DEL HORMIGON
Columnas: fc = 250 Kg./cm2
Zapatas: fc = 250 Kg./cm2
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3.6. SISTEMA DE UNIDADES
Fuerzas Kg y Ton
Longitud cm y m
4.-DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES
COLUMNAS
60X60 [cm] Para PO- 3d
70x70[cm] Para P0 - 3c
La seccin de columna para cada fundacin asume el criterio de descenso de carga,
esto para realizar el diseo de columna mediante el programa Pca column.
5.- NORMATIVA APLICABLE EN EL DISEO
La norma a aplicarse para la verificacin de las fundaciones ser:
ACI 318-05. (American Concrete Institute)
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6.- MEMORIA DE CLCULO
PORTICO PO 3d
6.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION
A = Zapata lado X
B = Zapata lado Y
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y
h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata
h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno
h2 = Canto de Zapata
Vc = Volumen de Concreto
Vs = Volumen de Terreno
DATOS DE INICIO
qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible
s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno
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6.2.- DATOS DEL FABRICANTE
REACCIONES AL TERRENO
Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al
terreno, segn los ejes globales de la estructura.
Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los
mostrados para el eje Y.
DATOS
P1: 17040 kg a1: 60 cm l: 90 cm
P2: 17040 kg b1: 60 cm : 0.01 m3/m3
P3: 17040 kg a2: 60 cm Fy: 4200 kg/cm2
P4: 17040 kg b2: 60 cm F'c: 250 kg/cm2
a3: 60 cm qa: 1.2 kg/cm2
b3: 60 cm : 0.9 flexion
a4: 60 cm r 5 cm
b4: 60 cm
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Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se
realizara el analisis mediante diagramas
6.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA
R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg
= = Tenemos una fundacion cuadrada
A = B
= = A = cm
B = cm
= (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B
= + + + = kg/ cm2
Areq R
qa
Areq
17040 17040 68160
A*B
17040 17040
qu
300
300
qu 17040 17040 17040 17040
A^2 68160
1.2
282 cm
90000
0.909
6.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL
qx=qu*B= * = kg/cm
qx= kg/cm
x= 80 cm l = 90 cm x= 80 cm
V1 V2
272.6
0.909 300 272.6
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Obtenemos los valores de las cortantes:
Vmax2= kg
Vmax4= kg
"V"
Vmax1= kg
Vmax3= kg
28633.5
12271.5
12271.5
28633.5
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Obtenemos los valores de los momentos
6.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION
df =
Mmax
B fy (1 0.59 (fyfc
))
d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.
df = 1503259
0.9 0.01 300 4200 (1 0.59 0.01 (4200250
))
df = 12.13 cm
d = 1.5 12.13 = 18.196cm
h2 = d + 2 rec = 20 + 2 5 = 30 cm
Mmax2= kgcm
a=
b=
c=
"M"
cm
Mmax1= kgcm
Mmax3= kgcm
1
11025
1
-90
11025
-90
1503259
-1503259
1503259
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6.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO
Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para
la carga de servicio de cada una de las columnas.
Vci =Piu
( b0 d)
b0 = 2 (a + b + 2d)
Pu = 17040 kg
Vcu =17040
(0.75 2 (60 + 60 + 2 20) 20)
Vcu = 3.55kg/cm2
El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por
punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:
Vc = 0.53 (1 +2
) fc
Vc = 0.27 (s d
b0+ 2) fc
Vc = 1.06 fc
Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna
s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata
Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.
f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.
bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.
d = Canto til de la zapata
Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:
Vc Vcu
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Vc = 0.53 (1 +2
1) 250 = 25.14/2
Vc = 0.27 (40 20
2 (60 + 60 + 2 20)+ 2) 250 = 19.21kg/cm2
Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2
16.76 3.55
6.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION
Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento
desarrollado a continuacin:
Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la
siguiente ecuacin:
Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada
por la siguiente ecuacin:
Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2
Donde se tiene que cumplir:
Vc Vumax
8.38 5.15
l-X0= 195 cm Vci= Vui/*B*d
X0= -105 cm
Kg/cm2
vu1= 14608.93 kg Vc1= 3.25
Vu2= 11012.88 kg Vc2= 2.45
Vu3= 23179.50 kg Vc3= 5.15
Aumentar unos cuantos cm
de precaucion al valor de d
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6.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION
PARA EJE X:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 1503259kg cm
Asreq = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm
Para Mu+ = 1503259kg cm
Asreq+ = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2
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PARA EJE Y:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 1503259kg cm
Asreq = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm
Para Mu+ = 1503259kg cm
Asreq+ = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2
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6.9.- DISEO DE COLUMNA
Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un
programa netamente al diseo de columnas.
Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al
terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.
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6.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA
Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de
10mm.
Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar
diametros menores.
De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:
Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S
Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).
Donde :
b c = 60 cm
Ag = Area bruta
Ac = Area de Confinamiento
S = saparacion entre estribos.
r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal
Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2
Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2
Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S
Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S
Se Toma el mayor para la pesima situacion
S a / 4 = 60/4 = 15 cm
S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm
S 10 cm
Se considerara el 1ro:
Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2
As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm
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No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 20
7.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO
En X, Y:
Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:
Pc : 12009.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 13919.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 2784.35 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
U: 0.30 Coeficiente de rozamiento
Fx: 4539 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X)
Fest: Esfuerzo Estbilizador
Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento
Fest = (Pc + Ps + N)
Fest = (12009.6+13919.04+2784.35)
Fest = 28712.99 Kgf
Fdesl = Fh=Fx
Fdesl = 4539
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 28712.990.30
4539= 1.898 1.50 CUMPLE
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8.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO
En X, Y:
Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:
Pc : 12009.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 13919.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 2784.35 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
Fy: 4539 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)
Mx: 7262.4Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)
Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)
Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)
Momento Volcador
Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)
Mvx = 7262.4+4539*(1,40+0,20+0,30)
Mvx = 15886.5 Kgf*m
Momento Estabilizador
Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}
Mestx = (12009.6+13919.04+2784.35)*(3.00/2) +0*(0.30/3) +0*(1/3+0.30)
Mestx = 43069.485 Kgf*m
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 43069.485
15886.5= 2.711 1.50 CUMPLE
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9.- MEMORIA DE CLCULO
PORTICO PO 3b
9.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION
A = Zapata lado X
B = Zapata lado Y
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y
h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata
h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno
h2 = Canto de Zapata
Vc = Volumen de Concreto
Vs = Volumen de Terreno
DATOS DE INICIO
qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible
s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 23
9.2.- DATOS DEL FABRICANTE
REACCIONES AL TERRENO
Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al
terreno, segn los ejes globales de la estructura.
Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los
mostrados para el eje Y.
DATOS
kg cm l: cm
kg cm : m3/m3
kg cm Fy: kg/cm2
kg cm F'c: kg/cm2
cm qa: kg/cm2
cm : flexion
cm r cm
cm
P1:
P2:
P3:
P4:
b1: 60
a2: 60
90
0.01
4200
250
12807.8
12807.8
12807.8
12807.8
1.2
0.9
5
a1: 60
b2: 60
a3: 60
b3: 60
a4: 60
b4: 60
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Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se
realizara el analisis mediante diagramas
9.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA
R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg
= = Tenemos una fundacion cuadrada
A = B
= = A = cm
B = cm
= (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B
= + + + = kg/ cm2
Areq R
qa
Areq
12808 12808 51231
A*B
12808 12808
qu
250
250
qu 12808 12808 12808 12808
A^2 51231
1.2
244.5 cm
62500
0.984
9.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL
qx=qu*B= * = kg/cm
qx= kg/cm
x= 80 cm l = 90 cm x= 80 cm
V1 V2
245.9
0.984 250 245.9
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Obtenemos los valores de las cortantes:
Vmax2= kg
Vmax4= kg Reacciones:
V1= kg
"V" V2= kg
v2= 30737.5
v1= 30737.5
Vmax1= kg
Vmax3= kg
30737.5
30737.5
19672
11065.5
11065.5
19672
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Obtenemos los valores de los momentos
9.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION
df =
Mmax
B fy (1 0.59 (fyfc
))
d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.
df = 786880
0.9 0.01 250 4200 (1 0.59 0.01 (4200250
))
df = 9.614 cm
d = 1.5 9.614 = 14.421 cm
h2 = d + 2 rec = 15 + 2 5 = 25 cm
Mmax2= kgcm
a=
b=
c=
"M"
cm
Mmax1= kgcm
Mmax3= kgcm
1
6400
1
-90
6400
-90
786880
-786880
786880
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9.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO
Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para
la carga de servicio de cada una de las columnas.
Vci =Piu
( b0 d)
b0 = 2 (a + b + 2d)
Pu = 17040 kg
Vcu =12807.75
(0.75 2 (60 + 60 + 2 15) 15)
Vcu = 3.795kg/cm2
El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por
punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:
Vc = 0.53 (1 +2
) fc
Vc = 0.27 (s d
b0+ 2) fc
Vc = 1.06 fc
Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna
s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata
Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.
f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.
bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.
d = Canto til de la zapata
Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:
Vc Vcu
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Vc = 0.53 (1 +2
1) 250 = 25.14/2
Vc = 0.27 (40 15
2 (60 + 60 + 2 15)+ 2) 250 = 17.08kg/cm2
Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2
16.76 3.795
9.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION
Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento
desarrollado a continuacin:
Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la
siguiente ecuacin:
Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada
por la siguiente ecuacin:
Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2
Donde se tiene que cumplir:
Vc Vumax
8.38 5.68
l-X0= 170 cm Vci= Vui/*B*d
X0= -80 cm
Kg/cm2
vu1= 13140.28 kg Vc1= 4.67
Vu2= 10089.13 kg Vc2= 3.59
Vu3= 15983.50 kg Vc3= 5.68
Aumentar unos cuantos cm
de precaucion al valor de d
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9.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION
PARA EJE X:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 786880kg cm
Asreq = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm
Para Mu+ = 786880kg cm
Asreq+ = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2
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PARA EJE Y:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 786880kg cm
Asreq = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm
Para Mu+ = 786880kg cm
Asreq+ = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2
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9.9.- DISEO DE COLUMNA
Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un
programa netamente al diseo de columnas.
Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al
terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.
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9.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA
Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de
10mm.
Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar
diametros menores.
De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:
Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S
Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).
Donde :
b c = 60 cm
Ag = Area bruta
Ac = Area de Confinamiento
S = saparacion entre estribos.
r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal
Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2
Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2
Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S
Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S
Se Toma el mayor para la pesima situacion
S a / 4 = 60/4 = 15 cm
S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm
S 10 cm
Se considerara el 1ro:
Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2
As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm
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10.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO
En X, Y:
Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:
Pc : 9279.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 11948.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 1980.25 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
U: 0.30 Coeficiente de rozamiento
Fx: 4367 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X)
Fest: Esfuerzo Estabilizador
Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento
Fest = (Pc + Ps + N)
Fest = (9279.6+11948.04+1980.25)
Fest = 23207.89 Kgf
Fdesl = Fh=Fx
Fdesl = 4367
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 23207.890.30
4367= 1.594 1.50 CUMPLE
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No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
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Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 34
11.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO
En X, Y:
Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:
Pc : 9279.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 11948.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 1980.25 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
Fy: 4367 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)
Mx: 6987.2 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)
Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)
Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)
Momento Volcador
Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)
Mvx = 6987.2+4367*(1,40+0,20+0,25)
Mvx = 15066.15 Kgf*m
Momento Estabilizador
Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}
Mestx = (9279.6+11948.04+1980.25)*(2.50/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)
Mestx = 29009.86 Kgf*m
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 29009.86
15066.15= 1.925 1.50 CUMPLE
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No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 35
12.- MEMORIA DE CLCULO
PORTICO PO 3e
12.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION
A = Zapata lado X
B = Zapata lado Y
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y
h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata
h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno
h2 = Canto de Zapata
Vc = Volumen de Concreto
Vs = Volumen de Terreno
DATOS DE INICIO
qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible
s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno
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Unidad de Proyectos de Subestaciones
No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 36
12.2.- DATOS DEL FABRICANTE
REACCIONES AL TERRENO
Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al
terreno, segn los ejes globales de la estructura.
Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los
mostrados para el eje Y.
DATOS
kg cm l: cm
kg cm : m3/m3
kg cm Fy: kg/cm2
kg cm F'c: kg/cm2
cm qa: kg/cm2
cm : flexion
cm r cm
cm
P1:
P2:
P3:
P4:
b1: 60
a2: 60
90
0.01
4200
250
7776
7776
7776
7776
1.2
0.9
5
a1: 60
b2: 60
a3: 60
b3: 60
a4: 60
b4: 60
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No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 37
Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se
realizara el analisis mediante diagramas
12.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA
R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg
= = Tenemos una fundacion cuadrada
A = B
= = A = cm
B = cm
= (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B
= + + + = kg/ cm2
Areq R
qa
Areq
7776 7776 31104
A*B
7776 7776
qu
210
210
qu 7776 7776 7776 7776
A^2 31104
1.2
161 cm
44100
0.846
12.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL
qx=qu*B= * = kg/cm
qx= kg/cm
x= 55 cm l = 90 cm x= 55 cm
V1 V2
177.7
0.846 210 177.7
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Unidad de Proyectos de Subestaciones
No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 38
Obtenemos los valores de las cortantes:
Vmax2= kg
Vmax4= kg Reacciones:
V1= kg
"V" V2= kg
v2= 18660
v1= 18660
Vmax1= kg
Vmax3= kg
18660
18660
10263
8397
8397
10263
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 39
Obtenemos los valores de los momentos
12.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION
df =
Mmax
B fy (1 0.59 (fyfc
))
d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.
df = 282233
0.9 0.01 200 4200 (1 0.59 0.01 (4200250
))
df = 6.437 cm
d = 1.5 6.437 = 9.66 cm
d = 15 cm ACI 318S 05
h2 = d + 2 rec = 15 + 2 5 = 25 cm
Mmax2= kgcm
a=
b=
c=
"M"
cm
Mmax1= kgcm
Mmax3= kgcm
1
3025
1
-90
3025
-90
282233
-282233
282233
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 40
12.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO
Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para
la carga de servicio de cada una de las columnas.
Vci =Piu
( b0 d)
b0 = 2 (a + b + 2d)
Pu = 17040 kg
Vcu =7776
(0.75 2 (60 + 60 + 2 15) 15)
Vcu = 2.30kg/cm2
El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por
punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:
Vc = 0.53 (1 +2
) fc
Vc = 0.27 (s d
b0+ 2) fc
Vc = 1.06 fc
Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna
s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata
Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.
f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.
bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.
d = Canto til de la zapata
Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:
Vc Vcu
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 41
Vc = 0.53 (1 +2
1) 250 = 25.14/2
Vc = 0.27 (40 15
2 (60 + 60 + 2 15)+ 2) 250 = 17.08kg/cm2
Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2
16.76 2.30
12.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION
Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento
desarrollado a continuacin:
Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la
siguiente ecuacin:
Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada
por la siguiente ecuacin:
Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2
Donde se tiene que cumplir:
Vc Vumax
8.38 4.23
l-X0= 150 cm Vci= Vui/*B*d
X0= -60 cm
Kg/cm2
vu1= 9993.38 kg Vc1= 4.23
Vu2= 7195.23 kg Vc2= 3.05
Vu3= 7994.70 kg Vc3= 3.38
Aumentar unos cuantos cm
de precaucion al valor de d
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12.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION
PARA EJE X:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 282233kg cm
Asreq = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm
Para Mu+ = 282233kg cm
Asreq+ = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 25 = 4.5 cm2
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PARA EJE Y:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 282233kg cm
Asreq = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm
Para Mu+ = 282233kg cm
Asreq+ = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 25 = 4.5 cm2
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12.9.- DISEO DE COLUMNA
Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un
programa netamente al diseo de columnas.
Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al
terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.
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12.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA
Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de
10mm.
Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar
diametros menores.
De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:
Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S
Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).
Donde :
b c = 60 cm
Ag = Area bruta
Ac = Area de Confinamiento
S = saparacion entre estribos.
r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal
Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2
Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2
Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S
Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S
Se Toma el mayor para la pesima situacion
S a / 4 = 60/4 = 15 cm
S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm
S 10 cm
Se considerara el 1ro:
Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2
As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm
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13.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO
En X, Y:
Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:
Pc : 8175.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 7774.38 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 4434.65 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
U: 0.30 Coeficiente de rozamiento
Fx: 3538 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X, Y)
Fest: Esfuerzo Estabilizador
Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento
Fest = (Pc + Ps + N)
Fest = (8175.6+7774.38+4434.65)
Fest = 20384.63 Kgf
Fdesl = Fh=Fx
Fdesl = 3538
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 20384.630.30
3538= 1.728 1.50 CUMPLE
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14.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO
En X, Y:
Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:
Pc : 8175.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 7774.38 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 4434.65 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
Fy: 3538 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)
Mx: 4660.8 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)
Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)
Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)
Momento Volcador
Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)
Mvx = 4660.8+3538*(1,40+0,20+0,25)
Mvx = 12206.1 Kgf*m
Momento Estabilizador
Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}
Mestx = (8175.6+7774.38+4434.65)*(2.00/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)
Mestx = 20384.63 Kgf*m
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 20384.63
12206.1= 1.67 1.50 CUMPLE
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15.- MEMORIA DE CLCULO
PORTICO PO 3a
15.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION
A = Zapata lado X
B = Zapata lado Y
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X
1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y
h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata
h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno
h2 = Canto de Zapata
Vc = Volumen de Concreto
Vs = Volumen de Terreno
DATOS DE INICIO
qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible
s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 49
15.2.- DATOS DEL FABRICANTE
REACCIONES AL TERRENO
Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al
terreno, segn los ejes globales de la estructura.
Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los
mostrados para el eje Y.
DATOS
kg cm l: cm
kg cm : m3/m3
kg cm Fy: kg/cm2
kg cm F'c: kg/cm2
cm qa: kg/cm2
cm : flexion
cm r cm
cm
P1:
P2:
P3:
P4:
b1: 60
a2: 60
190
0.01
4200
250
13644
13644
13644
13644
1.2
0.9
5
a1: 60
b2: 60
a3: 60
b3: 60
a4: 60
b4: 60
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 50
Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se
realizara el analisis mediante diagramas
19.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA
R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg
= = Tenemos una fundacion cuadrada
A = 1.4*B
= = A = cm
B = cm
= (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B
= + + + = kg/ cm2
87500
0.998
qu
350
250
qu 13644 13644 13644 13644
A^2 54576
1.2
337.2 cm
13644 54576
A*B
13644 13644
Areq R
qa
Areq
13644
19.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL
qx=qu*A= * = kg/cm
qx= kg/cm
x= 80 cm l = 190 cm x= 80 cm
V1 V2
349.3
0.998 350 349.3
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 51
Obtenemos los valores de las cortantes:
Vmax2= kg
Vmax4= kg Reacciones:
V1= kg
"V" V2= kg
v2= 61127.5
v1= 61127.5
Vmax1= kg
Vmax3= kg
61127.5
61127.5
27944
33183.5
33183.5
27944
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Nom. del Proyecto:
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 52
Obtenemos los valores de los momentos
15.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION
df =
Mmax
B fy (1 0.59 (fyfc
))
d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.
df = 1117760
0.9 0.01 350 4200 (1 0.59 0.01 (4200250
))
df = 11.46 cm
d = 1.5 11.46 = 17.19 cm
d = 20 cm
h2 = d + 2 rec = 20 + 2 5 = 30 cm
Mmax2= kgcm
a=
b=
c=
"M"
cm
Mmax1= kgcm
Mmax3= kgcm
1
6400
1
-190
6400
-190
1117760
-1117760
1117760
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Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 53
15.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO
Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para
la carga de servicio de cada una de las columnas.
Vci =Piu
( b0 d)
b0 = 2 (a + b + 2d)
Pu = 17040 kg
Vcu =13644
(0.75 2 (60 + 60 + 2 20) 20)
Vcu = 2.84kg/cm2
El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por
punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:
Vc = 0.53 (1 +2
) fc
Vc = 0.27 (s d
b0+ 2) fc
Vc = 1.06 fc
Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna
s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata
Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.
f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.
bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.
d = Canto til de la zapata
Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:
Vc Vcu
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Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 54
Vc = 0.53 (1 +2
1) 250 = 25.14/2
Vc = 0.27 (40 20
2 (60 + 60 + 2 20)+ 2) 250 = 19.21kg/cm2
Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2
16.76 2.84
15.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION
Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento
desarrollado a continuacin:
Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la
siguiente ecuacin:
Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada
por la siguiente ecuacin:
Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2
Donde se tiene que cumplir:
Vc Vumax
8.38 7.90
l-X0= 270 cm Vci= Vui/*B*d
X0= -80 cm
Kg/cm2
vu1= 41479.38 kg Vc1= 7.90
Vu2= 30725.46 kg Vc2= 5.85
Vu3= 20958.00 kg Vc3= 3.99
Aumentar unos cuantos cm
de precaucion al valor de d
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No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 55
15.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION
PARA EJE X:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 1117760 kg cm
Asreq = 15.107 cm2 18 12 c /20 cm
Para Mu+ = 1117060 kg cm
Asreq+ = 15.107cm2 18 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2
Gerencia de Ingeniera & Construccin
Unidad de Proyectos de Subestaciones
No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV
Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 56
PARA EJE Y:
Asreqi =Mui
fy (d a2
)
a =Asreqi fy
0.85 fc B
Donde: =0.9
Muy = 798400 kg*cm
fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.
f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.
B = Ancho de la franja considerada.
Para Mu = 798400 kg cm
Asreq = 10.791 cm2 13 12 c /20 cm
Para Mu+ = 798400 kg cm
Asreq+ = 10.791cm2 13 12 c /20 cm
Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero
mnimo ACI 318-05*:
Amin = 0.0018 B H
Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2
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Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
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15.9.- DISEO DE COLUMNA
Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un
programa netamente al diseo de columnas.
Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al
terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.
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Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
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15.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA
Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de
10mm.
Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar
diametros menores.
De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:
Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S
Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).
Donde :
b c = 60 cm
Ag = Area bruta
Ac = Area de Confinamiento
S = saparacion entre estribos.
r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal
Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2
Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2
Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S
Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S
Se Toma el mayor para la pesima situacion
S a / 4 = 60/4 = 15 cm
S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm
S 10 cm
Se considerara el 1ro:
Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2
As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm
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16.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO
En X, Y:
Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:
Pc : 11829.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 18158.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 2845.3 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
U: 0.30 Coeficiente de rozamiento
Fx: 4168 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X, Y)
Fest: Esfuerzo Estabilizador
Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento
Fest = (Pc + Ps + N)
Fest = (11829.6+18158.04+2845.3)
Fest = 32832.94 Kgf
Fdesl = Fh=Fx
Fdesl = 4168
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 32832.940.30
4168= 2.36 1.50 CUMPLE
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17.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO
En X:
Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:
Pc : 11829.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 18158.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 2845.3 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
Fy: 4168 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)
Mx: 6668.8 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)
Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)
Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)
Momento Volcador
Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)
Mvx = 6668.8+4168*(1,40+0,20+0,30)
Mvx = 14588 Kgf*m
Momento Estabilizador
Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}
Mestx = (11829.6+18158.04+2845.3)*(2.5/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)
Mestx = 41041.175 Kgf*m
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 41041.175
14588= 2.81 1.50 CUMPLE
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No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604
Nom. del Proyecto:
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Componente: Fund. Porticos
Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial
Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 61
En Y:
Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:
Pc : 11829.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )
Ps: 18158.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)
N: 2845.3 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal
Fx: 4168 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)
My: 6668.8 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)
Epzx: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)
Eppx: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)
Momento Volcador
Mvy = My+Fx*(h + h1 + h2)
Mvy = 6668.8+4168*(1,40+0,20+0,30)
Mvy = 14588 Kgf*m
Momento Estabilizador
Mesty = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}
Mesty = (11829.6+18158.04+2845.3)*(3.5/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)
Mesty = 57457.645 Kgf*m
Coef. Seguridad =
1.50
Coef. Seg = 57457.645
14588= 3.93 1.50 CUMPLE