Diseño de Cimentaciones.. - Copia
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DISEÑO DE UNA ZAPATA AISLADA Diseñar la zapata mostrada en la fig: Si la Columna de 70 x 50 lleva 8 fierros de 3/4" y transmite las cargas PD = 180 tn y PL = 100 tn . La capacidad portante admisible del suelo es qa = 2.5 kg/cm2 ; ademas fy = 4200kg/cm2 , fy = 280 kg/cm2 en la columna y fc = 210 kg/cm2 en la zapata
DATOS:
Zapata Otros Suelof ' c = 210 kg/cm² S/C = 550 kg/m² Df = 1.4 m
Columna PD = 45 Tn 1700 kg/m³f ' c = 210 kg/cm² PL = 53 Tn qa = 1.00 kg/cm²
b = 40 cm db = 2.54 cmt = 40 cm Acero Lv = 150 cm
f y = 4200 kg/cm²
MD,ML
PD, PL
Ld = 58.89 cmht
Tomar Ld = 58.89 cm Df Lv
(Del problema se emplean varillas de Ø1") Øb ( 1") = 2.54 cmr.e. = 7.50 cm (recubrimiento) hchc = 68.93 cm
Tomar hc = 70.00 cm hc = Ld + r.e + Øb Tht = Df - hc
ht = 70.00 cm
Bqm = 0.66 kg/cm²
T
Azap = 148,484.85 cm² Donde:T = 385.00 cm P = Carga de servicioB = 385.00 cm Lv = Volados iguales sin
excentricidad
2.- DETERMINACIÓN DE LA REACCIÓN AMPLIFICADA ( qmu )
Donde:1.03 kg/cm2 Pu = Carga Ultima
3.- VERIFICACION POR CORTE ( Ø = 0.85 )Por Flexión:
Lv = 172.50 cmr.e = 7.50 cm
Øb ( 3/4") = 1.91 cm (Suponiendo varillas Ø3/4")d = 60.59 cm ( d = hc - Øb - r.e. )
Vdu = 44,502.39 kgØ = 0.85 (Coef. De reduccion por corte)
Vc = 179,162.54 kg
g 2 =
1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA Cálculo del peralte de la zapata (hc )
Cálculo de la presión neta del suelo ( qm )
Cálculo del área de la zapata ( Az )b
tt
Reemplazo los valores que tenemos:
= 1.4 x 180000 + 1.7 x 100000 350 x 370
=
Ld= 0 .08 .db .F y
√f'c
Azap=Pqm
T=√Az+( t1-t2 )2
S=√Az−( t1-t2)2
qm=qa−ght−gchc-s/c
Wnu=PuAzap
Lv=T−t2
Vdu=(WnuxB)(Lv-d )Vc=0. 53√f'c bdØVc ³ Vdu
ØVc = 152,288.16 kgØVc > Vdu OK!
Vu = 142,648.87 kg
= 2m +2nbo = 402.36
Vc = 572,321.96 kg Vc= 374,482.27 KgØVc = 486,473.67 kg ØVc= 318,309.93 Kg
ØVc > Vdu OK!1
lado menor columna ( b )
m = t + d m = 100.59n = t + b n = 100.59bo = 2*m + 2*nVu = Øvc OK ! Vu = 374,482.27
Øvc = 318,309.93
4.- CALCULO DEL REFUERZO LONGITUDINAL ( Ø = 0.90 )Dirección Mayor:
Lv = 172.50 cm ree = 7.50
Mu = 5,916,469.97 kg-cm 1.91
B = 385.00
d = 60.59a = 3.89 (Valor Asumido)
As = 26.69 2.85As mín = 0.0018 * B * d a = 1.63 # Varilla ( n ) = 9As > As mín OK !! 46.01
As = 26.18 9 Ø 3/4" @ 46.01Aøb
2.85 Aøb # Varilla ( n ) = 10
40.90 n -1 As mín = 27.72 10 Ø 3/4" @ 40.90
As > As mínASUMIR As mín !!
Dirección Menor:
B T = 385 ree = 7.50
As mín = 0.0018 * B * d B = 385 1.91
As > As mín OK !! d = 60.59a = 5.01 (Valor Asumido)
Aøb 2.85# Varilla ( n ) = 9
Aøb 46.01As transv = 26.18 9 Ø 3/4" @ 46.01
n -1 2.85# Varilla ( n ) = 17
23.01Asmin = 48.51 17 Ø 3/4" @ 23.01
As transv > As mínASUMIR As mín !!
Longitud de desarrollo en Traccion ( Ld )
< Lv1
Por Punzonamiento:
bo = 2 x ( t + d ) + 2 x ( b + d ) (perimetro de los planos de falla)
Vc = 0.27 * 2 + 4 * f 'c^.5 * bo * d = 1.06 * f 'c^.5 * bo * d b c
b c = lado mayor columna ( t )
Vu = 1.1 x f'c x bo x d
Øb ( 3/4") =
Aøb ( 3/4" ) =
Espaciam =
# Varilla ( n ) = As Aøb ( 3/4" ) =
Espaciam = B - 2*r.e - Øb Espaciam =
As tranv = As * T
Øb ( 3/4") =
Aøb ( 3/4" ) =# Varilla ( n ) = As
Espaciam =
Espaciam = B - 2*r.e - ØbAøb ( 3/4" ) =
Espaciam =
ld = Øb * fy * a * b * g * l
d/2
d/2
m = t+d
n =
b+
d
t
b
T
B
bc =
cm
kgkg
cm
cm
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm²
cm
cm
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm
Vu=Pu-Wnu x mnVc=0. 27[2+
4
βc]√ f ' c bo d
β c=DmayorDmenor ,β c≤2→Vc=1. 06√ f ' c bo d
Vu≤ØVc; Ø=0 . 85
Mu=(Wnu x B )Lv2
2
As=Mu
ØFy (d-a2)
a=As. Fy0 . 85f'cb
ØbLv1 = Lv - r.e.e
La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera:
1.00 Øb (3/4") = 1.91 8.500.80 r.e.e = 7.50 ktr = 01.00 fy = 4200
Lado menor Zapata 1.00 f'c = 210 2.5 q = ( C+kt r )/ ØbAøb
Longitud de desarrollo en tracción q= 10.41 Aøb
Lv1 = 142.50 q >= 2.5 ,PONER 2.5 !!
n -1 Ld = 50.04 q < 2.5 ,PONER q !!
Ld < Lv1 OK !!
Espaciamiento del RefuerzoAsc = 26.18
46.01 OK !!
3 x h 210 cm
5.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN COLUMNA - ZAPATA ( Ø = 0.70 )
Para la sección A colum = 70*50 = 3500 cm² ( COLUMNA )
Ø * 0.85 * f 'c * As1 Pu = 153100 # Varilla ( n ) = 3A colum = b *t A1 = 1600Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 199920AøbAs mín = 0.005 * A1 Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 OK !!
Aøb As mín = 8.00As col. > As mín OK !! Aøb ( 3/4" ) = 2.85
USAR As1 = 8.00As col > As min OK !!
Para la sección A zapata = 350*370 = 129500 cm² ( ZAPATA )
Pu < Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1 Pu = 153100A1 = 1600 A2/A1 = ###A2 = 148225
Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1 = 399840 OK !!
3.54 * f 'c^.5 * C + Kr
Asc = 2 * Astrv ( b + 1 ) b = C =
g =b = Lado mayor Zapata l =
a =
# Varilla ( n ) = As
Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb
45 cm
# Varilla = As1
cm
cm
cm2
>
kg
kgcm2
cm2cm2
cm2
kg
kg
cm2cm2
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DISEÑO DE ZAPATA COMBINADA
Diseñar la zapata combinada que soportara las columnas mostradas en la figura. La capacidad portante del suelo es qa = 2 kg/cm2Considere fy = 4200 kg/cm2 y f'c = 210 kg/cm2 para la cimentacion . F'c = 280 kg/cm2 en las columnas.
COL: SECCION REF. PD PLC1 40 40 6 Ø 3/4" 20 12 PL1 PL2C2 40 60 8 Ø 3/4" 38 18
b x t Acero tn tn S/C = 500 kg/m²
h t = 66.00
hc = 54.00
4.70 m 1.40
Df = 1.20 Otros Columna Zapata1800 S/C = 500 kg/m² f ' c = ### kg/cm² f ' c = 210 kg/cm²
qa = 2.00 f y = 4200 kg/cm²
1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA ( Az = S*T )
Øb ( 3/4" ) = 1.91 cm raiz(f 'c) 0.08 x Øb x fy / f ´c = 44 cm
.004*øb*fy = 32 cm OK !!ld >= 0.004 * øb * fy
Tomar ld = 44 cm Longitud de desarrollo en compresión
hc = ld + r.e + Øb r.e = 7.50 cmhm = Df - hc h c = 54.00 cm
h t = 66.00 cm
Tomar ht = 66.00 cm
qm = 1.70 kg/cm²
Cálculo del área de la zapata ( Az )
Ps1 = P1D + P1L P1s = 32 Tn P2s = 56 TnPs2 = P2D + P2LRs = P1s + P2s
20 20 30 30
Rs * Xo = P1s* t1/2 + P2s * 455Xo = ??
470.00 170.00 cm
Rs 88 TnP1s = 32 Tn
Lz / 2 P2s = 56 Tne = Lz / 2 - Xo Rs = 88 TnLz / 6 Xo = 306.36 cme < Lz/6
Lz = 640.00 cm Lz Lz / 2 = 320.00 cm
e = 13.64 cm
g m
g m =
Cálculo del peralte de la zapata (hc )
ld = 0.08 * Øb * Fy
Cálculo de la presión neta del suelo ( qm )
qm = qa - gm*hm - gc*hc - s/c
e Mo = 0
q1,2 = Rs * 1 ± 6 * e
1 2
t1 t2
b1 b2
0Xo
+
X
X
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L = 613 cm
B = 84 cmB =(P1s +P2s) tomamos B = 85 cm
qn x L
Como S/C = 500 kg/cm², Verificamos las presiones del suelo - ADICIONAL ( q 1,2 )
Ps1 = P1D + 50%P1LPs2 = P2D + P2L P1s = 26 Tn P2s = 56 TnR1s = P1s + P2s
20 20 30 30
R1s * Xo = P1s* t1/2 + P2s * 455Xo = ??
470.00 170.00 cm
e = Xo1 - Xo P1s = 26 Tn R1s 82 TnP2s = 56 Tn
q = Ps + Mc = Ps + Ps x e R1s = 82 TnXo1 = 327.32 cm e = 20.96 cm 1631620312 cm3
q = 1.90 kg/cm2 AUMENTAMOS EL ANCHO Bq < qm cumple " OK "q > qm no cumple "AUMENTAMOS EL ANCHO B"
Aumentamos el Ancho B = 100 cmUn nuevo calculo
Ps = 82000 tn q = 1.61 OK !!e = 20.96 cmB = 100 cm
1919553308.3333
Ps1 = P1D + P1LPs2 = P2D + 50%P2L P1s = 32 Tn P2s = 47 TnR2s = P1s + P2s
20 20 30 30
R2s * Xo = P1s* t1/2 + P2s * 455Xo = ??
470.00 1.40 cmLz / 2e2 = Lz / 2 - Xo P1s = 32 Tn R2s = 79 TnLz / 6 P2s = 47 Tne2 < Lz/6 R2s = 79 Tn
Xo = 287.72 cm B e = 18.64 cm 1919553308 cm3
q > qm no cumple "AUMENTAMOS EL ANCHO B" q = 1.52 kg/cm2 OK !!q < qm cumple " OK "
2.- DISEÑO EN SENTIDO LONGITUDINAL P1s = 32 Tn P2s = 56 Tn
qmqn = P1s + P2s 0.2 m 4.50 m 140.00 m
Azqn = 14355.628 kg/m² ( No amplificada )
Por unidad de Longitudqm = qm1*B Por Unidad de LONGITUD qm = 14355.63 kg/m
L = 2 x Xo
e Mo = 0
I = ( B x L^3 )/12 Az I Az I I =
I =
e Mo = 0
q1,2 = R2s * 1 ± 6 * e2 I = ( B x L^3 )/12I =
Cálculo de la presión neta por unidad de longitud ( qm )
+
0Xo
+
0Xo
kg/cm2
cm3
cm3
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V 35902.118 kg2871.13
+ 1.593 m-
-20097.88 kg-29128.87
kg - m-22914.03
M
-+
287.11 kg - m
14068.52 kg - m
Encontramos el diagrama de fuerzas cortantes verificamos el corte por Flexion: d = -ree + hc 1.50 x Vu = 37703.09 kg ya que : F = ( 1.4 x D + 1.7 x L )/( D + L )
d = 45.00 cmVu = Vmax - qn x ( b2/2 + d ) = 25135.396 kg F = 1.5
Aporte del Concreto : Vc = 0.53 x f ' c x b x d = 34561.93 kg Vu < 0 x Vc Cumple !!
0.85 x Vc = 29377.64 kg Vu > O x Vc , NO CUMPLE Aumentamos el Peralte a h = 65 cm. d = h- ree
d = 56 cmVu = Vmax - qn x ( b2/2 + d ) = 23556.276 kg
Aporte del Concreto : Vc = 0.53 x f ' c x b x d = 43010.41 kg Vu < 0 x Vc Cumple !!
0.85 x Vc = 36558.849 kg Vu < O x Vc CUMPLE !!
VERIFICACION POR CORTE ( Ø = 0.85 )
COLUMNA EXTERIOR : COLUMNA INTERIOR :Vu = 1.50 x ( Pu - qnu x m x n ) = 33942.969 kg Vu = 1.50 x ( Pu - qnu x m x n ) = 60020.36 kgVu = 33942.969 kg Vu = 60020.36 kg
El aporte del Concreto : 1 El aporte del Concreto : 1.5
232 cm 308 cm
Vc = 352184.3409 kg Vc = 363653.95 kgØVc = 299356.69 kg ØVc = 309105.9 kg
Vc = 1.10 x f 'c x bo x d = 239137.52 kg Vc = 1.10 x f 'c x bo x d = 317476 kg
Vc = 239137.52 kg Vc = 317475.7 kgØVc = 203266.89 kg ØVc = 269854.3 kg
Vu < ØVc CUMPLE !! Vu < ØVc CUMPLE !!
b c = b c =
bo = ( t + d ) + 2x( b + d ) = bo = ( t + d ) + 2x( b + d ) =
Vc = 0.27 x 2 + 4 x f 'c x bo x d Vc = 0.27 x 2 + 4 x f 'c x bo x d b c b c
-
+ +
-
+
kg
kg
-
+
Página 7 de 23
4.- CALCULO DEL REFUERZO EN EL TRAMO CENTRAL
X x qn - P1 = 0
X =P1
X = 2.23 Mu =qn x X^2 _ P1 x X
Mu = -29265.45 kg - mqn 2
Calculo de As :Mu = 29265.45 kg - m
As = Mu / ( Ø * fy * ( d - a/2 )) B = 100 r .e .e = 8 db =1.91a = As * fy / ( 0.85 * f 'c * B ) d = 56
a = 5.00 (Valor Asumido)As = 21.71 2.85
As mín = 0.0018 * B * d a = 5.11 Varilla ( n ) = 8As > As mín OK !! 12Aøb As = 21.73 8 Ø 3/4" @ 12
Aøb 1.89 Varilla ( n ) = 5
n -1 21As mín = 10.08 5 Ø 5/8" @ 21
As > As mín OK !!
5.- CALCULO DEL REFUERZO POR DEBAJO DE LA COLUMNA INTERIOR
Mu =qn x ( L )^2
Mu = 9658.47 kg - m2L = 1.16 m
Calculo de As :Mu = 9658.47 kg - m
As = Mu / ( Ø * fy * ( d - a/2 )) B = 100 r .e .e = 8 db =1.91a = As * fy / ( 0.85 * f 'c * B ) d = 56
a = 5.00 (Valor Asumido)As = 7.16 2.85
As mín = 0.0018 * B * d a = 1.68 Varilla ( n ) = 2As > As mín OK !! 82Aøb As = 6.95 2 Ø 3/4" @ 82
Aøb 1.98 Varilla ( n ) = 6
n -1 16As mín = 11.7 6 Ø 5/8" @ 16
As > As mín ASUMIR As mín !!
Diseñar en sentido transverzal a cada columna le corresponde una porcion de Zapata
d/2 d/2 d/2
0.68 1.16
Aøb ( 3/4" ) =
Espaciam =
# Varilla ( n ) = AsAøb ( 5/8" ) =
Espaciam = B - 2*r.e - ØbEspaciam =
Aøb ( 3/4" ) =
Espaciam =
# Varilla ( n ) = AsAøb ( 5/8" ) =
Espaciam = B - 2*r.e - ØbEspaciam =
cm
cm2
cm
cm2
cm2
cm2
cm2cm2
cm
cm2
cm
cmcm
cm
cm2
cm
cm2
cm
cm2
cm2
cm2
cm2cm2
cm2
cm
cmcm
cm
cm2
14 Ø 5/8"@ 22cm
Página 8 de 23
ZAPATA EXTERIOR ZAPATA INTERIOR
Página 9 de 23
qn =Pu
qn = 7.12 kg/cm2 qn =Pu
qn = 7.22 kg/cm2Az Az
Mu =qnu x B x (L^2)
Mu = 217872 Mu =qnu x B x (L^2)
Mu = 4E+052 2
B = 68 r .e .e = 8 db = 1.59 B = 68 r .e .e = 8 db = 1.59d = 56 d = 56a = 5.00 (Valor Asumido) a = 5.00 (Valor Asumido)
As = 1.08 As = 1.86a = 0.37 a = 0.64
As = 1.03 1.98 As = 1.79 1.98# Varilla ( n ) = 4 # Varilla ( n ) = 7
17.00 16.00As mín = 7.96 4 Ø 5/8" @ 17 As mín = 13.57 7 Ø 5/8" @ 16
6.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN ZAPATA - COLUMNA( Ø = 0.70 )
Para la sección A columna = 40*40 = 1600 cm² ( COLUMNA )
Ø * 0.85 * f 'c * As1 Pu = 48400A colum = b *t A1 = 1600Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 266560 As mín = 8.00As mín = 0.005 * A1
Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 CUMPLE !! As col > As min OK !!
AøbAs col. > As mín OK !!
Para la sección B columna = 40*60 = 2400 cm² ( COLUMNA )
Ø * 0.85 * f 'c * As1 Pu = 83800A colum = b *t A1 = 2400Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 399840 As mín = 12.00As mín = 0.005 * A1
Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 CUMPLE !! As col > As min OK !!
AøbAs col. > As mín OK !! Detalle de refuerzos en la Zapata Combinada verificamos primero el espaciamiento maximo
Espaciamiento del Refuerzo
45 cm195 OK !!
3 x h = 0 cm
d/2 d/2 d/2
Longitud de desarrollo en Traccion ( Ld )
< Lv1
Øb Ld = 65 Ld1 = 42Lv1 = Lv - r.e.e
La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera:
Øb (3/4") = 1.911.00 Øb (5/8") = 1.59 6.50 2.5 q = ( C+kt r )/ Øb0.80 r.e.e = 7.50 ktr = 0 q= 8.41
Lado menor Zapata 1.00 fy = 42001.30 f'c = ### q >= 2.5 ,PONER 2.5 !!
Aøb 1.00 q < 2.5 ,PONER q !!
Longitud de desarrollo en tracción n -1
Lv1 = -7.50 Ld < Lv1 AUMENTAR EL T !!
Calculo del refuerzo minimo : Ld = 65.05As mín = 11.70 Refuerzo montaje en forma de Garrido
1.98 Ø 3/8" para refuerzo principal Ø =< 3/4"# Varilla ( n ) = 6 Ø 1/2" para refuerzo principal Ø > 3/4"
17.00 con espaciamiento maximo de 45 cm.6 Ø 5/8" @ 17 0.2
Aøb ( 5/8" ) = Aøb ( 5/8" ) =
Espaciam = Espaciam =
# Varilla = As1
# Varilla = As1
ld = Øb * fy * a * b * g * l 3.54 * f 'c^.5 * C + Kr
Asc = 2 * Astrv ( b + 1 ) b = C =b = Lado mayor Zapata g =
l =# Varilla ( n ) = As a =
a1 =Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb
Aøb ( 5/8" ) =
Espaciam =
cm
cm2 cm2
cm
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm
cmcm
cm2
cm2 cm2
cm
cm2
cmcm2
cm
cm
cm2cm2
kg
kgcm2
cm2
kg
kgcm2
cm2
cm
cm
>
cm
cm2
cmcm
cm2
4 Ø 5/8"@ 19.5cm 6 Ø 5/8"@ 17cm
8 Ø 3/4"@ 12.10cm
7 Ø 5/8"@ 19cm
DISEÑO DE UNA VIGA SOMETIDO A TORSIONDiseñar la viga mostrada, asumir empotramiento en los extremos. Usar la norma nacional
S/C= 3 Ton/m2
ɣ= 1900 kg/m3
L= 10
ELEVACION
s/c= 0.3 ton/m2.
0.15
0.750.6
0.4 1.6
2
CORTE A-A
DATOS:
f´c= 210 kg/cm2.fy= 4200 kg/cm2.
Wlosa=Wviga=
1.- DETERMINACION DE CARGAS ULTIMAS:
Wcm=
Wlosa=Wviga=Wcv=
Wuvol= 1.4 CM+1.7 CV Wuvol=Wutotal= 1.4 Cvtotal+1.7CVtotal Wutotal=
a) momentos torsionantes en caras de los apoyos de la viga
T= 1.728*1.6^2/2*L/2
T = 10.38336 Txm
d=
b) momentos torsionantes en la seccion critica de la viga
T= 6.376672 Txm
c) momentos flectores en la viga
Apoyos: 23.62 Txm
CentroLuz : 11.81 Txm
c) Fuerz cortante
Apoyos: 14.172 Ton
Sección critica. 12.1879 Ton
3.- DETERMINACIóN SI SE TOMA EN CUENTA O N OLA TORSION EN EL DISEÑO
T=
T= 5296290.258976
2.- ACCIONES INTERNAS:
Vu = 0.00 kg
=bo = 0
Vc = #DIV/0! kg Vc= 0.00ØVc = #DIV/0! kg ØVc 0.00
ØVc > Vdu OK!###
lado menor columna ( b )
m = t + d m = 0.00n = t + b n = 0.00bo = 2*m + 2*nVu = Øvc OK ! Vu = 0.00
Øvc = 0.00
4.- CALCULO DEL REFUERZO LONGITUDINAL ( Ø = 0.90 )Dirección Mayor:
Lv = 0.00Mu = 0.00
B = 0.00
d = 0.00a = 3.89
As = #DIV/0!As mín = 0.0018 * B * d a = ###As > As mín OK !!
As = #DIV/0!Aøb
Aøb
n -1 As mín = 0
As >Dirección Menor:
B T = 0As mín = 0.0018 * B * d B = 0As > As mín OK !! d = 0.00
a = 5.01Aøb
Por Punzonamiento:
bo = 2 x ( t + d ) + 2 x ( b + d ) (perimetro de los planos de falla)
Vc = 0.27 * 2 + 4 * f 'c^.5 * bo * d = 1.06 * f 'c^.5 * bo * d b c
b c = lado mayor columna ( t )
Vu = 1.1 x f'c x bo x d
# Varilla ( n ) = As
Espaciam = B - 2*r.e - Øb
As tranv = As * T
bc =
cm
kgkg
Vu=Pu-Wnu x mn
Mu=(Wnu x B )Lv2
2
As=Mu
ØFy(d-a2)
a=As.Fy0 .85f'cb
AøbAs transv = #DIV/0!
n -1
Asmin = 0
As transvLongitud de desarrollo en Traccion ( Ld )
< Lv1
ØbLv1 = Lv - r.e.e
La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera:
1.00 Øb (3/4") =0.801.00
Lado menor Zapata 1.00Aøb
Longitud de desarrollo en tracción Aøb
Lv1 = n -1 Ld =
Ld < Lv1Espaciamiento del Refuerzo
Asc =
#DIV/0!OK !!
3 x h 0 cm
5.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN COLUMNA - ZAPATA ( Ø = 0.70 )
Para la sección A colum = 70*50 = 3500 cm² ( COLUMNA )
Ø * 0.85 * f 'c * As1 Pu = 0A colum = b *t A1 = 0Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 0AøbAs mín = 0.005 * A1 Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1
Aøb As mín = 0.00As col. > As mín OK !! Aøb ( 3/4" ) = 2.85
USA As1 = 0.00As col > As minAUMENTAR EL T !!
Para la sección A zapata = 350*370 = 129500 cm² ( ZAPATA )
# Varilla ( n ) = As
Espaciam = B - 2*r.e - Øb
ld = Øb * fy * a * b * g * l 3.54 * f 'c^.5 * C + Kr
Asc = 2 * Astrv ( b + 1 ) b =
g =b = Lado mayor Zapata l =
a =
# Varilla ( n ) = As
Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb
45 cm
# Varilla = As1
>
Pu < Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1
Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1 = 0
Diseñar la viga mostrada, asumir empotramiento en los extremos. Usar la norma nacional
0.576 ton/m0.72 ton/m
1.296 ton/m
0.48 ton/m0.12 ton/m
0.6 ton/m
1.6224 ton/m2.8344 ton/m
d= 0.7
3.- DETERMINACIóN SI SE TOMA EN CUENTA O N OLA TORSION EN EL DISEÑO
KgKg
0.00 cm ree = 0.00
0.00 kg-cm 1.91
0.00
0.00(Valor Asumido)
#DIV/0! 2.85# Varilla ( n ) = #DIV/0!
#DIV/0!#DIV/0! #DIV/0! Ø 3/4" @ #DIV/0!
2.85# Varilla ( n ) = 0
1.910 0 Ø 3/4" @ 1.91
As mín #DIV/0!
ree = 7.50
1.91
0.00(Valor Asumido)
2.85
Øb ( 3/4") =
Aøb ( 3/4" ) =
Espaciam =
Aøb ( 3/4" ) =
Espaciam =
Øb ( 3/4") =
Aøb ( 3/4" ) =
d/2
d/2
m = t+d
n =
b+
d
t
b
T
B
cm
cm
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm²
cm
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
# Varilla ( n ) = #DIV/0!#DIV/0!
#DIV/0! #DIV/0! Ø 3/4" @ #DIV/0!
2.85# Varilla ( n ) = 0
16.910 0 Ø 3/4" @ 16.91
> As mín #DIV/0!
La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera:
Øb (3/4") = 1.91 8.50r.e.e = 7.50 ktr = 0
fy = 0f'c = 0 2.5 q = ( C+kt r )/ Øb
Longitud de desarrollo en tracción q= 10.41
-7.50 q >= 2.5 ,PONER 2.5 !!
#DIV/0! q < 2.5 ,PONER q !!
Ld < Lv1 #DIV/0!
#DIV/0!
0 # Varilla ( n ) = 000
Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 AUMENTAR EL T !!
0.002.850.00AUMENTAR EL T !!
Espaciam =
Aøb ( 3/4" ) =
Espaciam =
C =
cm
cm2
cm2
cm
cm
cm
cm2
kg
kgcm2
cm2cm2
cm2
Pu = 0A1 = 0 A2/A1 = ###A2 = 0
0 AUMENTAR EL T !!
kg
kg
cm2cm2
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DISEÑO DE ZAPATA CONECTADA
Diseñar la zapata conectada que soportara las columnas mostradas en la figura . La capacidad portante admisible del suelo es qa = 2.4 kg/cm2 . Considere Fy = 4200 kg/cm2 , f'c = 175 kg/cm2 para la cimentacion
DATOS:Zapata Acero
f ' c = 175 kg/cm f y = 4200 kg/cm² S/C = 500 kg/cm²Columna Suelo
f ' c = 210 kg/cm Df = 1.80 m Lc = 600 cmb1 = 50 cm 1700 kg/m³ db = 1.91 cmt1 = 50 cm 2400 kg/m³b2 = 50 cm qa = 2.40 kg/cm²t2 = 50 cm db = 1.59 cm
COL SECCION REFUERZO PD (tn) PL (tn)1 50 50 8 Ø 5/8" 50 302 50 50 8 Ø 3/4" 80 50
1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA Y VIGA DE CIMENTACION
40.38 cm hc = Ld + r.ee + ØbLd = 40 hm = Df - hc
ld >= 0.004 * øb * fy 26.71 cmLd = 27
Cálculo del peralte de la zapata (hc )hc = 50
ht = 130
Cálculo de la presión neta del suelo ( qm )
2.01
40
5714.29
5714.29
Az =Ps
Az =P1 + P' 2
= 42665.007 cm2qn qn
A = 2 x( b )^2 = 42665.01 b = 146
nuevo e =b - t
e = 48P'1 = 6957
2 2 P'2 = 43284A = 2 x( b )^2 = 43284 b = 147
150 300
g m =g c =
ZAPATA EXTERIOR:
qn = qa - gm*hm - gc*hc - s/c
CALCULO DE P'2 : Tanteo e =
Tomamos b = 150 cm -----> A = 150 x 300 e = 50 cm
X
Ld0.08xdbxfy f 'c=
Ld = 0.08x1.59x4200/(175^(1/2)) =
Ld >= 0.004x1.59x4200 =
cm
cm
cm
qn = 2.4-(1700xE^-06)x(130)-(2400xE-06)x(50)-(500xE-04) =
qn =
cmhc = Ld + 10 =
ht = Df - hc =
kg/cm2
( PD + PL ) x e Lc - e
P'2 = =P1xe L=
( 50 + 30 ) x 1000 x 40 600 - 40=
X
=
kg
cm
P'2 =
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49 hc = Ld + r.ee + ØbLd = 49 cm hm = Df - hc
ld >= 0.004 * øb * fy 32 cmLd = 32
Cálculo del peralte de la zapata (hc )hc = 60
ht = 120
Cálculo de la presión neta del suelo ( qm )
2.00
50
7273
7273.00
Az =Ps
Az =P2 + P' 2
= 61364 cm2qn qn
A = ( b )^2 = 61364.00 b = 248 usamos b = 250 cm
b = 250 A2 = ( 250 x 250 ) 250 250
VIGAS DE CIMENTACION
h =Lc
=600
86 SECCION
7 7 45 85
b = P1
b = 4331 x Lc
DISEÑO DE LA VIGA DE CONEXIÓN
9.18 Mu = P' 2 x L + Wv x ( L^2 )/2 7438475Mu = 7438475 kg-cm
1.91 ree = 7.50
As = Mu / ( Ø * fy * ( d - a/2 )) B = 45a = As x fy / ( 0.85 x f 'c x b ) d = 79.00As mín = 0.8 x (f ' c ^0.5) x B * d/ fy a = 5.00 (Valor Asumido)As > As mín OK !! As = 25.72 2.54
a = 16.14 # Varilla ( n ) = 11 Aøb 3
As = 27.74 11 Ø 1" @ 3 n -1
As mín = 8.96 11 Ø 1" @ 3
As > Asmin OK !!
ZAPATA EXTERIOR:
qn = qa - gm*hm - gc*hc - s/c
CALCULO DE P'2 : Tanteo e =
Wv = b x h x g c =
Øb ( 3/4") =
Aøb ( 1" ) =# Varilla ( n ) = As
Espaciam =Espaciam = B - 2*r.e - Øb
Ld0.08xdbxfy f 'c=
Ld = 0.08x1.91x4200/(175^(1/2)) =
Ld >= 0.004x1.91x4200 =
cm
cm
cm
qn = 2.4-(1700xE^-06)x(120)-(2400xE-06)x(60)-(500xE-04) =
qn =
cmhc = Ld + 10 =
ht = Df - hc =
kg/cm2
( PD + PL ) x e Lc - e
P'2 = =P1xe L=
( 50 + 30 ) x 1000 x 50 600 - 50= =
kg
cm
P'2 =
cm
cm
h =x
cm
cm2
cm2
cm
cm2
cm2
cm2
cm2
cm2
cm
cm
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VERIFICACION POR CORTE APORTE DEL CONCRETO
Vu = P' 2 + Wv x L Vu = 16049 KG Vc = 0.53 x (f ' c ^0.5) x b x d = 21186 kg L Vu < Ø Vc OK !!
DISEÑO DE LA ZAPATA EXTERIOR
ZAPATA EXTERIOR ZAPATA INTERIOR
qn =Pu
qn = 2.93 kg/cm2 qn =Pu
2.98Az Az
Mu =qnu x B x (L^2)
Mu = 3689455 Mu =qnu x B x (L^2) 3720000
2 2L = 100 r .e .e = 8
B = 150 r .e .e = 7.5 B = 250d = 41 db = 1.59 d = 51a = 5.00 (Valor Asumido) a = 5 ( Valor Asumido )
As = 25.35 As = 19.3a = 4.77 a = 2.18
As = 25.28 1.98 As = 19.72# Varilla ( n ) = 13 #Varilla n = 14
11 Espaciam. = 17.88As mín = 13.5 Asmin = 27
13 Ø 5/8" @ 11 14 Ø 5/8" @ 18
6.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN ZAPATA - COLUMNA( Ø = 0.70 )
Columna ExteriorPara la sección A columna = 50 x 50 = 2500 cm² ( COLUMNA )
Ø * 0.85 * f 'c * As1 Pu = 121000 # Varilla ( n ) = 4A colum = b *t A1 = 2500Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 312375As mín = 0.005 * A1
Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 OK !!
AøbAs col. > As mín OK !! As mín = 12.50
Aøb ( 3/4" ) = 2.85USAR : As1 = 12.50
Columna Interior As col > As min OK !!
Para la sección B columna = 50 x 50 = 2500 cm² ( COLUMNA )Pu = 197000
Ø * 0.85 * f 'c * As1 A1 = 2500A colum = b *t Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 312375 # Varilla ( n ) = 4Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Aøb ( 3/4" ) = 2.85As mín = 0.005 * A1 Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 USAR : As1 = 12.50
OK !!
Aøb As mín = 12.50As col. > As mín OK !! As col > As min OK !!
Longitud de desarrollo en Traccion ( Ld )
< Lv1
ØbLv1 = Lv - r.e.e
Aøb ( 5/8" ) =
Espaciam =
# Varilla = As1
# Varilla = As1
ld = Øb * fy * a * b * g * l 3.54 * f 'c^.5 * C + Kr
cm2
cm2
cm
cm2
cm2
cm2
cm
cm2
cm2
cm
cm
cm
cm2
cm2
cm2
cm
cm2
cm
cmcm2
kg
cm
kg
kgcm2
cm2cm2
cm2
kg
kgcm2
cm2
cm2
cm2
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La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera:
1.00 Øb (5/8") = 1.59 8.500.80 r.e.e = 7.50 ktr = 01.00 fy = 4200
Lado menor Zapata 1.00 f'c = 175 2.5 q = ( C+kt r )/ ØbAøb
Longitud de desarrollo en tracción q= 10.09 Aøb
Lv1 = 38.13 q >= 2.5 ,PONER 2.5 !!
n -1 Ld = 46 q < 2.5 ,PONER q !!
Ld < Lv1 AUMENTAR EL T !!
Espaciamiento del Refuerzo
45 cmAs1 = OK !!
3 x h 0 cm
d/2d/2
Asc = 2 * Astrv ( b + 1 ) b = C =
g =b = Lado mayor Zapata l =
a =
# Varilla ( n ) = As
Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb
cm
cm
>
12 Ø 5/8"@ 12cm
14 Ø 5/8"@ 22cm
6 Ø 1"@ 7cm
14 Ø 5/8"@ 18cm