DISEÑO DE ZAPATA CONECTADA 1.0 .0.0 .0
PARÁ PA RÁM MET ETR ROS DE DISE SEÑO ÑO ESPECÍFICOS =
3.00
LIMITE DE PORPIEDAD Te
DE RESISTENCIA kg/cm2
Ti
be
F'c= 210.00 kg/cm2 Fy= 4200.00 kg/cm2
bi
L
2.0.0
DATOS GE GENERALES COLUMNA EXTERIOR Te= 0.40 m be= 0.60 m Pd= 75.00 Tn PL= 60.00 Tn
3.0. 3. 0.0 0
CE COLUMNA INTERIOR Ti= 0.60 m bi= 0.60 m Pd= 110.00 Tn PL= 90.00 Tn
CI
DISTANCIA CENTRO A CENTRO DE COLUMNAS L= 5.50 m
DIME DI MENC NCIO IONA NAMI MIEN ENTO TO EN EN PLAN PLANTA TA DE DE LAS LAS ZAPA ZAPATA TAS S 3.1. 3.1.0 0
DIME DIMENC NCIO IONA NAMI MIEN ENTO TO DE LA ZAPA ZAPATA TA EXT EXTERI ERIOR OR Pe
CARGAS ACTUANTES Pe= 135.000 Tn %Pe= 33.750 25% Pe Re= 168.750 Tn VALOR ASUMIDO A VERIFICAR POSTERIORMENTE ..........(1) ..........(1) DIMENSIONANDO LA ZAPATA PARA LA RELACIÓN 1 : 2 Az= 56,250.000 Kg/cm² Az = B × L 167.71 170.000 L= = cm L = 0.50 × Az B = 335.410 = 340.000 cm B =2×L
3.2. 3.2.0 0
Re
DIME DIMENC NCIO IONA NAMI MIEN ENTO TO DE DE LA ZAPA ZAPATA TA INT INTER ERIO IOR R PESO PROPIO DE LA VIGA DE CIMENTACIÓN Pp= 1500.000 Kg/ml CARGAS ACTUANTES Pi = 200.000 Tn %Pi= 5.500 Tn Pvc= 3.000 Tn Ri= 208.500 Tn
5%
15 1500 00.0 .00 0 Kg/ml Kg/ml
Pi
4.00 Ri DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
CONSIDERÁNDOLA COMO UNA ZAPATA AISLADA CUADRADA ( L = B ) Az= 69,500.000 cm² Az = B × L B = 263.629 = 270.000 cm L = Az L = 263.629 = 270.000 cm B = L
Pi
3.3.0
VERIFICACIÓN DEL DIMENCIONAMIENTO DE LA ZAPATA EXTERIOR CARGAS ACTUANTES Pe= 135.00 Tn %Pe= 3.75 Tn Pes= 138.75 Tn
5.500 5%
Ps
Pes
1500.00 g/m Pto"O"
APLICANDO LA ECUACIÓN DE LA ESTÁTICA A ESTE MODELO ( MOMENTO EN PTO "O" ) 4.850 Re
=
775.13 Tn
Re= 159.82 Tn SIMILAR AL VALOR ASUMIDO ......(1)
Re
4.850
DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE
DIMENSIONANDO LA ZAPATA PARA LA RELACIÓN 1 : 2 ( L = 2 × B) Az= 53,273.333 cm² 165.000 cm L = 163.21 = 330.000 cm B = 326.41 =
3.4.0
DIMENSIONES DE ZAPATA EXTERIOR L= B=
4.0.0
165.00 cm 330.00 cm
CARGAS Y PRESIONES ULTIMAS ACTUANTES 4.1.0
CARGAS AMPLIFICADAS Pu = Peu = Piu =
4.2.0
1.5 × Pd + 1.8 × PL 220,500.00 Kg 327,000.00 Kg
REACCIONES EQUILIBRANTES ULTIMAS 5.500 REACCIÓN NETA DEL SUELO Ren = 248,769.231 Kg
Peu
P' i "O"
REACCIÓN ADICIONAL EN COLUMNA INTERIOR P' i = 28,269.231 Kg Ren
4.3.0
4.875
PRESIONES ACTUANTES ULTIMAS DIAGRAMA DE CUERPO LIBRE (DE SPRECIANDO Pvc)
4.3.1
EN LA ZAPATA EXTERIOR PRESIÓN TOTAL ALREDEDOR DE LA ZAPATA u= 4.57 Kg/cm2
PRESIÓN NETA EN LA DIRECCIÓN LONGITUDINAL Wu= 150,769.23 Kg/ml PRESION NETA EN LA DIRECCIÓN TRANSVERSAL Wu= 75,384.62 Kg/ml
4.3.2
EN LA ZAPATA INTERIOR PRESIÓN TOTAL ALREDEDOR DE LA ZAPATA u= 4.49 Kg/cm2 PRESIÓN NETA EN LA DIRECCIÓN TRANSVERSAL Wu= 121,111.11 Kg/ml
5.0.0
DIMENCIONAMIENTO Y DISEÑO DE VIGA DE CIMENTACIÓN 5.1.0
DISEÑO POR FLEXIÓN Peu
5.1.1
Vx
MOMENTO ULTIMO ACTUANTE ECUACIÓN GENÉRICA DEL CORTE Vx = Wu × X - Peu X
0 Tn/m
Vx ECUACIÓN GENÉRICA DEL MOMENTO Mx = Peu × ( X - Te/2) - Wu × X²/2 Mmax: PARA Vx = O X = Peu / Wu 1.650 m X = 1.462 m EL MOMENTO MAX SE ENCUENTRA DENTRO DEL LARGO DE LA ZAPATA ....(OK) ECUACIÓN DE MOMENTO M max = 117,140.606 Kg-m
5.1.2
DISEÑO DE LA SECCIÓN DE LA VIGA CIMENTACIÓN DE LA ECUACIÓN DEL MOMENTO RESISTENTE DE DISEÑO DE VIGAS RECTANGULARES Mu = Ø × F'c × b × d² × q ( 1 - 0.59 × q ) q = þ × Fy / F'c = 0.18 Cuantía mínima Mu = 0.145 × F'c × b × d² d = M u / 0.145 × F'c × b TOMANDO VALORES DE b ANCHO DE LA COLUMNA b = 0.600 m d = 0.801 = 0.820 m SECCIÓN DE LA VIGA DE CIMENTACIÓN : 0.600 × 0.900 m
5.1.3
ACERO REQUERIDO 5.1.3.1 ACERO NEGATIVO REQUERIDO POR LA ECUACIÓN CUADRÁTICA Mu = × B × d² × F'c ×w × (1-0.59 × w ) a = w1=
0.59 1.5241
b = w2=
-1.00 0.1708
c = þ =
0.153627 0.008540
ACERO REQUERIDO POR FLEXIÓN As= 42.02 cm2 ACERO MÍNIMO POR FLEXIÓN As min = 14 / Fy × B × d As min = 16.40 cm2 ACERO PROPORCIONADO As= 42.02 cm2 As= 8 1 pulg + As= 43.39 cm2
ESPACIAMIENTO DE FIERROS 1
3/4 pulg
S max = S max
0.45 2.46
5.1.3.2 ACERO POSITIVO REQUERIDO As= 14.46 cm2 As min = 16.40 cm2 ACERO PROPORCIONADO As= 16.40 cm2 As= 3 1 pulg As= 15.20 cm2
5.2.0
DISEÑO POR CORTE CORTANTE ACTUANTE (CRITICA) A UNA DISTANCIA d Vud = 36,561.538 Kg ESFUERZOS DE DISEÑO act 7.43 Kg/cm2 max 6.53 Kg/cm2
5.2.1
SE REQUIERE ESTR IBOS DISEÑAR POR CORTE ............(NO)
DISEÑO DE ESTRIBOS POR CORTE 5.2.1.1 RESISTENCIA AL CORTANTE PROPORCIONADA POR EL CONCRETO Vc =
32,127.600 Kg
m m
5.2.1.2 RESISTENCIA AL CORTE APORTADA POR LOS ESTRIBOS Vs =
4,433.938
Kg
5.2.1.3 ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS PARA UN AREA DE REFUERZO POR CORTE Av ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS REQUERIDO Av= 2 × 0.71 ( USANDO ESTRIBOS MÍNIMOS 3/8" ) S = 110.3 cm LONGITUD DE CONFINAMIENTO Lc= 164.00 cm ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS EN ZONA DE CONFINAMIENTO So= 20.50 cm So= 20.32 cm So=
30.00
cm
ESPACIAMIENTO DE ESTRIBOS FUERA DE LA ZONA DE CONFINAMIENTO Sr= 41.00 cm E
5.3.0
3/8" : 1 @ 0.05, 8 @ 0.20, RTO @ 0.35
SECCIÓN DE CORTE DE BARRAS (EN 2° CAPA) As 1° ( CAPA SUPERIOR ) = As rest ( CAPAS RESTANT =
( (
3 4
1 pulg ) 1 + 1
3/4 pulg )
As= 23.12 cm2 a = 9.07 cm Mn= 67,695.302 Kg-m Mu= P' i × Xo X = 2.395 m DESDE EL EXTREMO DERECHO Xo= 1.575 = 1.600 m
5.3.1 VERIFICACIÓN DE LA CORTANTE EN EL PTO DE CORTE " X " Vu= 28,269.231 Kg Vc= 32,127.600 Kg
COLOCAR ESTRIBOS MINIMO POR CORTE ............(OK)
As (-)
1.6
Lg
As(+) E f 3/8" : 1 @ 0.05, 8 @ 0.20, RTO @ 0.35 DISTRIBUCIÓN DE FIERROS
6.0.0
DISEÑO DE LA ZAPATA EXTERIOR 6.1.0
DETERMINACIÓN DEL PERALTE DE LA ZAPATA 6.1.1 POR FLEXIÓN MOMENTO ULTIMO ACTUANTE Mu= 68,694.23 Kg-m
1.35 :
MOMENTO RESISTENTE ULTIMO Mn = × þ × Fy × b × d² ( 1 - 0.59 × þ × Fy / F'c ) q = þ × Fy / F'c = 0.18 Cuantía mínima PERALTE EFECTIVO POR FLEXIÓN dc = M u / 0.145 × F'c × L d = 36.98 cm ASUMIENDO: d = 40.00 cm
.
. .
. .
:
. .
75,384.62 Kg/m 3.30
6.1.2 POR CORTE COMO VIGA FUERZA CORTANTE ULTIMA A UNA DISTANCIA d Vud= 71,615.38 Kg RESISTENCIA AL CONCRETO Vc= × 0.53 × F'c × L × d PERALTE EFECTIVO POR CORTE dc = Vud / × 0.53 × F'c × L d = 66.48 ASUMIENDO: d = 65.00
cm cm
6.1.3 PERALTE ADOPTADO DE ZAPATA EXTERIOR d =
65.00
cm
h =
75.00
cm
6.1.3 VERIFICACIÓN POR PUNZONAMIENTO PERÍMETRO DE LA SECCIÓN CRITICA bo= 270.00 cm ÁREA DE LA SECCIÓN CRITICA Ao= 9,062.50 cm2 FUERZA CORTANTE EN LA SECCIÓN CRITICA Vu= 179,084.38 Kg
d/2 b d/2
ESFUERZOS ACTUANTES act= 10.20 Kg/cm2 max= 13.06 Kg/cm2
6.2.0
SE ACEPTA EL VALOR DE d ADOPTADO ...............(OK)
DISEÑO DEL REFUERZO 6.2.1
REFUERZO LONGITUDINAL POR LA ECUACIÓN CUADRÁTICA Mu = × B × d² × F'c ×w × (1-0.59 × w ) a = w1=
0.59 1.6411
b = w2=
-1.00 0.0538
c = þ =
0.052137 0.002690
ACERO REQUERIDO POR FLEXIÓN As= 28.85 cm2 ACERO MÍNIMO POR FLEXIÓN As min = 0.0018 × L × d As min = 19.31 cm2 ACERO PROPORCIONADO As= 28.85 cm2 As= 6 1 pulg As= 30.40 cm2
6.2.1
ESPACIAMIENTO DE FIERROS S max = 45.00 cm S max 195.00 cm S = 29.49 cm
REFUERZO TRANSVERSAL COLOCANDO ACERO DE MONTAJE MÍNIMO As min = 0.0018 × B × d As min = 38.61 cm2 As= 8 1 pulg As= 40.54 cm2
ESPACIAMIENTO DE FIERROS S max = 45.00 cm S max 0.00 cm S= 44.64 cm
As (longitudinal) As (transversal) DISTRIBUCIÓN DE FIERROS
7.0.0
DISEÑO DE LA ZAPATA INTERIOR ASUMIENDO UN d SIMILAR AL DE LA ZAPATA EXTERIOR d
7.1.0
65.00
cm
VERIFICACIÓN DEL PERALTE 7.1.1
VERIFICACIÓN POR PUNZONAMIENTO d/2 lv = 105.00 cm
d/2
PERÍMETRO DE LA SECCIÓN CRITICA bo= 395.00 cm
b d/2
ÁREA DE LA SECCIÓN CRITICA Ao= 24,687.50 cm2
lv
Ti
d/2
FUERZA CORTANTE EN LA SECCIÓN CRITICA Vu= 216,153.13 Kg ESFUERZOS ACTUANTES act= 8.42 Kg/cm2 max= 13.06 Kg/cm2
7.1.2
SE ACEPTA EL VALOR DE d ADOPTADO ...............(OK)
VERIFICACIÓN POR CORTANTE COMO VIGA 1.05 :
FUERZA CORTANTE ULTIMA A UNA DISTANCIA d Vud= 48,444.44 Kg . RESISTENCIA AL CONCRETO c= × . × c× ×
. .
. .
:
. .
Vc= 114,572.81 Kg SE ACEPTA EL VALOR DE d ADOPTADO ...........(OK)
121,111.11 Kg/m 2.70
7.2.0
DISEÑO DEL REFUERZO 7.2.1
REFUERZO LONGITUDINAL POR LA ECUACIÓN CUADRÁTICA Mu = × B × d² × F'c ×w × (1-0.59 × w ) Mu= 66,762.50
Kg-m
a = w1=
0.59 1.6634
b = w2=
-1.00 0.0316
c = þ =
0.030966 0.001580
ACERO REQUERIDO POR FLEXIÓN As= 27.73 cm2 ACERO MÍNIMO POR FLEXIÓN As min = 0.0018 × L × d As min = 31.59 cm2 ACERO PROPORCIONADO As= 31.59 cm2 As= 11 3/4 pulg As= 31.35 cm2
7.2.2
ESPACIAMIENTO DE FIERROS S max = 45.00 cm S max 0.00 cm S = 25.31 cm
REFUERZO TRANSVERSAL COLOCANDO ACERO DE MONTAJE MÍNIMO As min = 0.0018 × B × d As min = 31.59 cm2 As= 11 3/4 pulg As= 31.35 cm2
ESPACIAMIENTO DE FIERROS S max = 45.00 S max 0.00 S= 25.31 cm
As (longitudinal) As (transversal) DISTRIBUCIÓN DE FIERROS
