Diseño Estructural de Zapatas Corridas de Concreto Reforzado según NTC-04 Zapata:
ZC-1
Tipo de zapata:
Ancho: B (m) =
0.80
Eje:
Largo: L (m) =
4.10
Tramo:
Peralte: H(m) =
0.15
Profundidad de desplante: Df (m) =
2
Area de cimentacion: AC (m ) =
3.28
adm
Lindero g VII-VIII 1.55
2
5.00
3
CS (kg/m )
P (kg)
(ton/m ) =
1. Evaluando la carga vertical factorizada que transmite el edificio al suelo: 2
3
2
Elemento
b (m)
h (m)
A (m )
L (m)
V (m )
Cadena CC-1
0.25
0.40
0.10
4.10
0.41
2400.00
-
984.00
-
-
-
-
-
-
-
3,980.00
Muro en P.B. y Losa
(kg/m )
PCS(kg) = F.C. = PCF(kg) =
4,964.00 1.40 6,949.60
2. Calculando el esfuerzo normal factorizado actuante para el diseño de la zapata corrida: 2
diseño (kg/m ) = P CF / Ac = 2
diseño (ton/m ) =
2,118.78 2.12
3. Determinando los elementos mecanicos factorizados actuantes en el volado de la zapata considerando una franja unitaria de 1.0 m en el sentido largo de la zapata corrida: Tipo de zapata:
Lindero
Ancho unitario bu (m) =
1.00
Ancho de la contratrabe CT: B1 (m) =
0.25
Carga unitaria Wu (ton/m) =
Ancho de la zapata ZC: B (m) =
0.80
Momento Mu (ton m) =
0.32047
2.12
Longitud del volado de la zapata ZC: C (m) =
0.55
Cortante Vu (ton) =
1.16533
4. Se inicia el proceso de diseño a flexion de la zapata, proponiendo dimensiones de la sección de la zapata corrida: Altura (h) =
15.00
[cm]
Recubrimiento (r) =
5.00
[cm]
Ancho (b) =
100.00
[cm]
Peralte (d) =
10.00
[cm]
5. Propiedades mecanicas de los materiales: a) Co n c r et o
b ) A c er o lo n g itu d in al
f´c =
250.00
[kg/cm ]
f´y =
f*c =
200.00
[kg/cm ]
1=
f'' c =
170.00
[kg/cm ]
4,200.00
[kg/cm ]
0.8500
2
6. Criterio de ductilidad para garantizar que la falla del elemento estructural en contacto con el suelo sea dúctil:
ρ min = 0.0030
ρ bal = 0.0202
ρ max = 0.0152
7. Se determina el acero transversal requerido por resistencia para la seccion propuesta debido al momento flexionante maximo actuante, considerando un factor de resistencia debido a flexion:
FR = 0.70
Acero transversal requerido 2
Mu [kg cm]
ρcal
ρreq
Asreq [cm ]
Vars #
Sreq [cm]
32,046.55
0.0011
0.0030
3.00
3
23.75
Acero transversal propuesto Smax [cm]
Sprop [cm]
Asreq [cm ]
ρprop
50.00
20.00
3.56
0.0036
3
@
20.00
V a r s #
2
ρmin < ρprop < ρmax Ok cumple cm
7. Se calcula el acero longitudinal requerido por cambios volumetricos mediante el suministro de un refuerzo minimo: 2
ρmin
Asreq [cm ]
No. Vars
Vars #
0.0030
3.60
6
3
6
V a r s #
3
2
Asprop [cm ] Asreq ≤ Asprop 4.28
Ok cumple
8. Se realiza la revision por fuerza cortante en la viga, la cual consiste en determinar si la seccion propuesta en el diseño por flexion es adecuada considerando un factor de resistencia a fuerza cortante igual a: FR = 0.70 Cortante de Diseño: kg ] [ VU = 1,165.33
<
Cortante limite maximo: 24,748.74
[ 2.5 Fr √f*c b d =
Dado la expresion anterior, entonces la seccion propuesta
kg ]
ES ADECUADA.
9. Determinando la resistencia del concreto a la acción de la fuerza cortante por la seccion y acero propuesto se tiene: Contribución del concreto: V cR =
2,685.29
[kg]
10. Se realiza la revision por fuerza cortante del elemento de concreto reforzado propuesto: [ V U (kg)=
1,165.33
VU
≤
VCR
]
<
[ V
cR
(kg) =
2,685.29
] ok cumple
Dado que se cumple con lo anterior, se acepta el espesor de 15 cm por ancho de 80 cm de la zapata corrida de lindero ZC-1, refuerzo transversal con Vars#3@20 cm y longitudinal con 6 Vars#3.
Refuerzo por temperatura = As =
0.048768473 4.876847291 cm2
#4 =
3.840037237
S=
26.04141414
Diseño Estructural de Zapatas Corridas de Concreto Reforzado según NTC-04 Zapata:
ZC-2
Tipo de zapata:
Ancho: B (m) =
1.00
Eje:
Largo: L (m) =
33.00
Peralte: H(m) = 2
Area de cimentacion: AC (m ) =
0.25
Central 12
Tramo:
A-G`
Profundidad de desplante: Df (m) =
1.20
33.00
adm
2
5.00
3
CS (kg/m )
P (kg)
-
12,960.00
(ton/m ) =
1. Evaluando la carga vertical factorizada que transmite el edificio al suelo: Elemento
b (m)
h (m)
A (m )
2
L (m)
V (m )
3
Cadena CC-1
0.40
0.45
0.18
30.00
5.40
2400.00
Losa en azotea
-
-
-
-
-
-
-
100,637.00
Muro en P.B.
-
6.90
227.70
33.00
-
-
190.00
43,263.00
PCS(kg) =
156,860.00
(kg/m )
2
F.C. = PCF(kg) =
1.00 156,860.00
2. Calculando el esfuerzo normal factorizado actuante para el diseño de la zapata corrida: 2
diseño (kg/m ) = P CF / Ac = 2
diseño (ton/m ) =
4,753.33 4.75
3. Determinando los elementos mecanicos factorizados actuantes en el volado de la zapata considerando una franja unitaria de 1.0 m en el sentido largo de la zapata corrida: Tipo de zapata:
Central
Ancho unitario bu (m) =
1.00
Ancho de la contratrabe CT: B1 (m) =
0.40
Carga unitaria Wu (ton/m) =
Ancho de la zapata ZC: B (m) =
1.00
Momento Mu (ton m) =
0.21390
4.75
Longitud del volado de la zapata ZC: C (m) =
0.30
Cortante Vu (ton) =
1.42600
4. Se inicia el proceso de diseño a flexion de la zapata, proponiendo dimensiones de la sección de la zapata corrida: Altura (h) =
25.00
[cm]
Recubrimiento (r) =
5.00
[cm]
Ancho (b) =
100.00
[cm]
Peralte (d) =
20.00
[cm]
5. Propiedades mecanicas de los materiales: a) Co n c r et o
b ) A c er o lo n g itu d in al
f´c =
250.00
[kg/cm ]
f´y =
f*c =
200.00
[kg/cm ]
1=
f'' c =
170.00
[kg/cm ]
4,200.00
[kg/cm ]
0.8500
2
6. Criterio de ductilidad para garantizar que la falla del elemento estructural en contacto con el suelo sea dúctil:
ρ min = 0.0030
ρ bal = 0.0202
ρ max = 0.0152
7. Se determina el acero transversal requerido por resistencia para la seccion propuesta debido al momento flexionante maximo actuante, considerando un factor de resistencia debido a flexion:
FR = 0.70
Acero transversal requerido 2
Mu [kg cm]
ρcal
ρreq
Asreq [cm ]
Vars #
Sreq [cm]
21,390.00
0.0002
0.0030
6.00
4
21.11
Acero transversal propuesto Smax [cm]
Sprop [cm]
Asreq [cm ]
ρprop
50.00
20.00
6.33
0.0032
4
@
20.00
V a r s #
2
ρmin < ρprop < ρmax Ok cumple cm
7. Se calcula el acero longitudinal requerido por cambios volumetricos mediante el suministro de un refuerzo minimo: 2
ρmin
Asreq [cm ]
No. Vars
Vars #
0.0030
7.50
6
4
6
V a r s #
4
2
Asprop [cm ] Asreq ≤ Asprop 7.60
Ok cumple
8. Se realiza la revision por fuerza cortante en la viga, la cual consiste en determinar si la seccion propuesta en el diseño por flexion es adecuada considerando un factor de resistencia a fuerza cortante igual a: FR = 0.70 Cortante de Diseño: kg ] [ VU = 1,426.00
<
Cortante limite maximo: 49,497.47
[ 2.5 Fr √f*c b d =
Dado la expresion anterior, entonces la seccion propuesta
kg ]
ES ADECUADA.
9. Determinando la resistencia del concreto a la acción de la fuerza cortante por la seccion y acero propuesto se tiene: Contribución del concreto: V cR =
5,213.84
[kg]
10. Se realiza la revision por fuerza cortante del elemento de concreto reforzado propuesto: [ V U (kg)=
1,426.00
VU
≤
VCR
]
<
[ V
cR
(kg) =
5,213.84
] ok cumple
Dado que se cumple con lo anterior, se acepta el espesor de 15 cm por ancho de 80 cm de la zapata corrida central ZC-2, refuerzo transversal con Vars#3@20 cm y longitudinal con 6 Vars#3.
Node
L/C 5 6 35 50 59 68 77 86 95
6 6 6 6 6 6 6 6 6
Force-X Mton Force-Y Mton Force-Z Mton Moment-X M Moment-Y M Moment-Z MT 0.094 0.528 0 0 0 0.037 -0.059 0.498 0.053 -0.017 0 -0.017 0.058 0.867 0 0 0 -0.005 0.032 0.779 0 0 0 -0.003 0.007 0.711 0 0 0 -0.003 -0.012 0.645 0 0 0 -0.003 -0.028 0.578 0 0 0 -0.003 -0.042 0.512 0 0 0 -0.003 -0.049 0.462 0.003 0.001 0 -0.001
5.58
11.16
on-m
Node
L/C 22 23 27 28 29 30 35 36 37 38 43 48 49 50 51 56 57 58 59 64 65 66 67 72 73 74 75 80 150 151 155 156
8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8
Force-X Mton Force-Y Mton Force-Z Mton Moment-X M Moment-Y M 0 14.83 0 0.002 0 0 15.444 0 0.002 0 0 14.109 0 0.002 0 0 14.723 0 0.002 0 0 14.892 0 0.002 0 0 15.506 0 0.002 0 0 14.171 0 0.002 0 0 14.785 0 0.002 0 0 14.954 0 0.002 0 0 15.568 0 0.002 0 0 14.492 0 0.002 0 0 14.233 0 0.002 0 0 14.847 0 0.002 0 0 15.016 0 0.002 0 0 15.63 0 0.002 0 0 14.295 0 0.002 0 0 14.909 0 0.002 0 0 15.078 0 0.002 0 0 15.692 0 0.002 0 0 14.357 0 0.002 0 0 14.971 0 0.002 0 0 15.14 0 0.002 0 0 15.754 0 0.002 0 0 14.419 0 0.002 0 0 15.033 0 0.002 0 0 15.202 0 0.002 0 0 15.816 0 0.002 0 0 15.137 0 0.002 0 0 15.447 0 0.002 0 0 15.171 0 0.002 0 0 13.742 0 0.002 0 0 14.188 0 0.002 0 477.551
Moment-Z MTon-m 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Node
L/C 22 23 27 28 29 30 35 36 37 38 43 48 49 50 51 56 57 58 59 64 65 66 67 72 73 74 75 80 150 151 155 156
9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9
Force-X Mton Force-Y Mton Force-Z Mton 2.545 14.971 1.933 2.644 15.929 1.933 2.582 14.293 1.536 2.553 14.586 1.536 2.545 14.757 1.536 2.644 15.715 1.536 2.582 14.091 1.167 2.553 14.384 1.167 2.545 14.542 1.167 2.644 15.5 1.167 2.561 14.708 1.933 2.582 13.973 0.885 2.553 14.193 0.885 2.545 14.328 0.885 2.644 15.289 0.885 2.582 14.298 0.947 2.553 14.52 0.947 2.545 14.636 0.947 2.644 15.523 0.947 2.582 14.626 1.135 2.553 14.849 1.135 2.545 14.952 1.135 2.644 15.839 1.135 2.582 14.954 1.417 2.553 15.177 1.417 2.545 15.269 1.417 2.644 16.156 1.417 2.59 15.45 1.933 2.59 15.396 1.135 2.59 15.374 1.417 2.582 14.047 1.714 2.561 14.259 1.714 476.584
Moment-X M Moment-Y M Moment-Z MTon-m 4.546 0 5.982 4.546 0 6.213 3.612 0 6.068 3.612 0 6 3.612 0 5.982 3.612 0 6.213 2.746 0 6.068 2.746 0 6 2.746 0 5.982 2.746 0 6.213 4.546 0 6.019 2.084 0 6.068 2.084 0 6 2.084 0 5.982 2.084 0 6.213 2.229 0 6.068 2.229 0 6 2.229 0 5.982 2.229 0 6.213 2.67 0 6.068 2.67 0 6 2.67 0 5.982 2.67 0 6.213 3.334 0 6.068 3.334 0 6 3.334 0 5.982 3.334 0 6.213 4.546 0 6.087 2.67 0 6.087 3.334 0 6.087 4.031 0 6.068 4.031 0 6.019
Node
L/C 22 23 27 28 29 30 35 36 37 38 43 48 49 50 51 56 57 58 59 64 65 66 67 72 73 74 75 80 150 151 155 156
10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10
Force-X Mton Force-Y Mton 2.536 14.87 2.516 15.163 2.399 13.536 2.507 14.493 2.536 14.667 2.516 14.961 2.399 13.322 2.507 14.279 2.536 14.464 2.516 14.758 2.477 14.445 2.399 13.192 2.507 14.076 2.536 14.262 2.516 14.559 2.399 13.505 2.507 14.392 2.536 14.582 2.516 14.805 2.399 13.822 2.507 14.708 2.536 14.91 2.516 15.133 2.399 14.138 2.507 15.025 2.536 15.238 2.516 15.461 2.531 15.017 2.531 15.021 2.531 15.011 2.399 13.295 2.477 13.989 463.099
Force-Z Mton Moment-X M Moment-Y M Moment-Z MTon-m -0.948 -2.226 0 5.96 -0.948 -2.226 0 5.913 -0.881 -2.069 0 5.639 -0.881 -2.069 0 5.891 -0.881 -2.069 0 5.96 -0.881 -2.069 0 5.913 -0.841 -1.975 0 5.639 -0.841 -1.975 0 5.891 -0.841 -1.975 0 5.96 -0.841 -1.975 0 5.913 -0.948 -2.226 0 5.822 -0.81 -1.903 0 5.639 -0.81 -1.903 0 5.891 -0.81 -1.903 0 5.96 -0.81 -1.903 0 5.913 -0.592 -1.391 0 5.639 -0.592 -1.391 0 5.891 -0.592 -1.391 0 5.96 -0.592 -1.391 0 5.913 -0.452 -1.06 0 5.639 -0.452 -1.06 0 5.891 -0.452 -1.06 0 5.96 -0.452 -1.06 0 5.913 -0.403 -0.945 0 5.639 -0.403 -0.945 0 5.891 -0.403 -0.945 0 5.96 -0.403 -0.945 0 5.913 -0.948 -2.226 0 5.947 -0.452 -1.06 0 5.947 -0.403 -0.945 0 5.947 -0.909 -2.135 0 5.639 -0.909 -2.135 0 5.822
Node
L/C 22 23 27 28 29 30 35 36 37 38 43 48 49 50 51 56 57 58 59 64 65 66 67 72 73 74 75 80 150 151 155 156
11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11
Force-X Mton -2.536 -2.516 -2.399 -2.507 -2.536 -2.516 -2.399 -2.507 -2.536 -2.516 -2.477 -2.399 -2.507 -2.536 -2.516 -2.399 -2.507 -2.536 -2.516 -2.399 -2.507 -2.536 -2.516 -2.399 -2.507 -2.536 -2.516 -2.531 -2.531 -2.531 -2.399 -2.477
Force-Y Mton Force-Z Mton Moment-X M Moment-Y M Moment-Z MTon-m 13.37 0.948 2.231 0 -5.96 14.257 0.948 2.231 0 -5.913 13.312 0.881 2.074 0 -5.639 13.535 0.881 2.074 0 -5.891 13.686 0.881 2.074 0 -5.96 14.573 0.881 2.074 0 -5.913 13.64 0.841 1.98 0 -5.639 13.864 0.841 1.98 0 -5.891 14.003 0.841 1.98 0 -5.96 14.889 0.841 1.98 0 -5.913 13.146 0.948 2.231 0 -5.822 13.884 0.81 1.908 0 -5.639 14.18 0.81 1.908 0 -5.891 14.319 0.81 1.908 0 -5.96 15.203 0.81 1.908 0 -5.913 13.684 0.592 1.396 0 -5.639 13.978 0.592 1.396 0 -5.891 14.113 0.592 1.396 0 -5.96 15.07 0.592 1.396 0 -5.913 13.482 0.452 1.064 0 -5.639 13.776 0.452 1.064 0 -5.891 13.899 0.452 1.064 0 -5.96 14.856 0.452 1.064 0 -5.913 13.279 0.403 0.95 0 -5.639 13.573 0.403 0.95 0 -5.891 13.684 0.403 0.95 0 -5.96 14.642 0.403 0.95 0 -5.913 13.813 0.948 2.231 0 -5.947 14.377 0.452 1.064 0 -5.947 13.824 0.403 0.95 0 -5.947 12.825 0.909 2.139 0 -5.639 12.986 0.909 2.139 0 -5.822 445.722
