Contenido 1. Antecedentes Antecedentes de diseño.... diseño........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......3 ...3 1.1
Antecedente Antecedentess varios.. varios...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ............ ............... ............3 .....3
1.1.1
Método Método de diseño.... diseño........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............. ...............3 .......3
1.1.2
Materiales..................... ................................ ..................... ..................... ...................... ..................... .................... ..........3 3
1.1.3
Recubrimiento..................... ............................... ..................... ..................... ................................... .........................3 3
1.2
Determinac Determinación ión de solicitacio solicitaciones nes de diseño..... diseño......... ........ ........ ........ ........ ........ ............ ...........3 ...3
1.3
Esquem Esquema a de muros, muros, colum columnas nas y vigas vigas de de fundac fundación ión..... ........ ....... ........ ....... ....... ...... ..
1.
Esta!ilidad Esta!ilidad glo!al glo!al de de las las fundaciones.. fundaciones...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........... .............." ......."
2. Determ Determina inació ción n de #ro#ieda #ro#iedades des geomét geométric ricas as de las fundaci fundaciones ones individuales..................... individuales............................... ..................... ..................... ..................... ...................... ..................................... .......................... " 2.1
$reas $reas en #lanta.... #lanta........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ...... .." "
2.2
Altura de fundación.. fundación...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .............. ............... .............% .....%
3. An&lisis An&lisis de fundación fundación 'Modelo 'Modelo (A)E*..... (A)E*......... ........ ........ ........ ........ ............ ............... .............. ...............+ ........+ 3.1
Modelo (A)E........ (A)E............ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............. .............+ .....+
3.2
Determinac Determinación ión de las #resiones #resiones de contacto... contacto....... ........ ........ ........ ............ ............... .......... ...
3.3
Determinac Determinación ión de levantamient levantamiento.... o........ ........ ........ ......... ............. ............... .............. ............... .........1.1-
. Diseño de armaduras armaduras de refuero... refuero....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .........1..1.1
Armad Armaduras uras de de refuer refuero o en vigas de fundac fundación. ión..... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........ .....11 .11
.2
Armaduras Armaduras de refuero refuero en losas de fundación... fundación....... ........ ........ ........ ........ ......... ..........11 .....11
.3
Armaduras Armaduras de refuero refuero en a#atas... a#atas....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ............. .........12 ..12
". Ane/os.. Ane/os...... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ......... ............ ............... ............... ......... ..1 1 ".1
0(olicitacio 0(olicitaciones nes de diseño.... diseño........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... .............. ............... .............. ..........1 ...1
".2
0red 0redime imensi nsiona onamien miento to eometr4a eometr4a en #lanta #lanta... ....... ........ ....... ....... ........ ....... ....... ........1 ....15 5
".3
0Esta!ilidad 0Esta!ilidad de fundacion fundaciones... es....... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ .......... ........1% ..1%
".
06eri7ca 06eri7cación ción corte..... corte......... ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ........ ............ .......... 1+
Índice de fguras )igura 89 1: 8umeración muros y columnas.................................................. columnas.................................................. )igura 89 2: 8umeración 6igas de fundación.......... fundación ..................... ....................................... ............................ )igura 89 3: Metodolog4a #redimensionamiento fundación............................" fundación ............................" )igura 89 : Metodolog4a #ara c&lculo de solicitación de corte......................%
Índice de tablas ;a!la ;a!la 89 1: Armadura de refuero refuero en vigas de fundación...................... fundación.............................11 .......11 ;a!la ;a!la 89 2: Armadura de refuero refuero en a#atas 'Dirección corta*...................12 corta*...................12 ;a!la ;a!la 89 3: Armadura de refuero refuero en a#atas 'Dirección larga*................... larga*...................13 13
1. Anteceden Antecedentes tes de diseño diseño 1.1 Antecedent Antecedentes es varios varios
1.1.1 Método de diseño ara el diseño de fundaciones se utiliara el código A<= 31+>-+.
1.1.2 Materiales ?os materiales utiliados #ara las fundaciones, vigas y losas se de7nen a continuación: @ormigón: @3Acero: A5>2@
1.1.3 Recubrimiento El recu!rimiento utiliado en las fundaciones es de " cm.
1.2 Determinación de solicitaciones de diseño ?as solicitaciones de diseño se o!tienen del #rograma E;A(. (e analian los esfueros en los distintos =EB( de7nidos. Cn resumen de estas solicitaciones se muestra en el ane/o 0Solicitaciones de diseño. ara efectos de c&lculo todas las solicitaciones se consideraron negativas.
1.3 Esquema de muros, columnas y vigas de fundación. A continuación se muestra la numeración de muros y columnas utiliadas #ara este informe.
Figura Nº 1: Numeración muros y columnas
Figura Nº 2: Numeración Vigas de undación
1. Esta!ilidad glo!al de las fundaciones
ara veri7car la esta!ilidad glo!al de las fundaciones se considerara que se edi7cio se funda so!re losa de fundación. •
)actor de seguridad al volcamiento:
M resistente Fsv = ≥ 1.5 M volcante
Fsv =
13000 ∗13.64 / 2 780∗18.58 / 2
=12.24 ≥ 1.5
?a esta!ilidad de cada fundación se muestra en el ane/o 0Esta!ilidad de fundaciones.
2. !eterminación de "ro"iedades geom#tricas de las undaciones indi$iduales 2.1 $reas en #lanta ara la determinación de las dimensiones en #lanta de las fundaciones se #rocede a #redimensionarlas. ara esto se comiena dimensionando el anco de la fundación como 3 veces el es#esor de muro y el largo como el largo de muro m&s 3 veces el es#esor #ara cada e/tremo. Este #redimensionamiento se muestra en la 7gura .
Figura Nº %: &etodolog'a "redimensionamiento undación
?uego de esto es necesario com#ro!ar las #resiones del suelo. ara esto se calcula tensión m&/ima del suelo y se com#ara con la tensión admisi!le. ?as tensiones admisi!les utiliadas son:
F est&tico G 3 HgIcm2 F s4smico G ." HgIcm2 ?as tensiones m&/imas del suelo se calculan de dos formas, de#endiendo del #orcentaJe en com#resión del suelo. (i el suelo est& 1--K en com#resión la tensión m&/ima se calcula de la siguiente forma: σ max =
Nest + max ( Nsx , Nsy ) − B∗ L∗h∗25 Mestx + Msisx + B∗ L W
(i el suelo no est& 1--K en com#resión #ero aun as4 est& so!re un %"K, se utilia la siguiente e/#resión: σ max =
2∗ N
( )
3∗
L 2
−
e
∗
b
en que: 8est: A/ial #or cargas est&ticas 8s/: A/ial #or sismo 8sy: A/ial #or sismo L : Anco de la fundación ?: ?argo de la fundación : Altura de la fundación Mest: Momento #or cargas est&ticas Msis: Momento #or sismo
(i las #resiones de suelo so!re#asan la admisi!le, es necesario aumentar las dimensiones en #lanta de la fundación. ?uego de iterar las dimensiones #ara que las #resiones del suelo cum#lieran, se o!tuvieron los resultados de geometr4a en #lanta, los cuales se muestran en el ane/o “Predimensionamiento Geometría en planta”.
2.2 Altura de fundación ara la determinación de las alturas de fundación se #rocede a la elección de una altura #ara luego as4 determinar si cum#le con las solicitaciones de corte. De esta manera se comiena a iterar #ara encontrar la altura que cum#la con el corte y a la ve sea la ó#tima. ;odos los elementos se consideraron como muro, #or lo que solo se veri7ca el corte en 1 dirección. ?os esfueros y resistencias al corte de la fundación se calculan con las siguientes formulas: Resistencia al corte: Vc =
√ fc ∗b 6
w∗
d
unidades en Ma, mm. en que: c: resistencia a la compresi!n del "ormi#!n b$: anc"o de undaci!n d: altura %til Solicitaci!n de corte:
Figura Nº (: &etodolog'a "ara c)lculo de solicitación de corte
(
Vu =
B 2
−
)
C 2
∗1 mt ∗σmax
en que: &ma': tensi!n m('ima del suelo ) tensi!n admisible
*: +nc"o de muro ,: +nc"o de undaci!n -: -ar#o de la undaci!n
?uego de varias iteraciones se o!tuvo que con una altura de - cm. ;odas las fundaciones resisten al corte en 1 dirección, #or lo que conservadoramente se dis#ondr& de una altura de "- cm.
%. An)lisis de undación *&odelo +AF,3.1 Modelo (A)E ?uego de a!er calculado las dimensiones iniciales de las fundaciones, se #rocede a diseñarlas en (A)E. ?as #ro#iedades ingresadas en este #rograma son las siguientes. Geometrías: ?as calculadas anteriormente. Propiedades elementos: •
•
•
)undaciones o @ormigón @3- y altura 2" cm. 6igas de fundación @ormigón @3- y altura "- cm. o ?osa de fundación @ormigón @3- y altura 2" cm. o
,alasto: • •
N est&tico: 5 HgIcm3 N s4smico: 12 HgIcm3
actor de /scala: • •
Modo : >5.33 Modo L: >13."-
*asos de car#a: • • • • • • • • • • • •
•
(< G 1.-O 1.-(< (<(G1.-O-.%"(-.%"( (<(LG1.-O-.%"(-.%"(L (G1.-O1.-( 8(G1.->1.-( (LG1.-O1.-(L 8(LG1.->1.-(L -5(G-.5O1.-( -58(G-.5>1.-( -5(LG-.5O1.-(L -58(LG-.5>1.-(L
*ombinaciones de car#a: • • • • • • • • • • •
•
<1G1. <2G1.2O1.5(< <3G1.2O1.-(< <G1.2O1.-(1.( <"G1.2O1.-(1.(L <5G-. <%G-.O1.( <%8G-.>1.( <+G-.O1.(L <+8G-.>1.(L
•
3.2 Determinación de las #resiones de contacto ?uego de a!er de7nido las #ro#iedades antes mencionadas, se #rocede a eJecutar el modelo #ara as4 o!tener las #resiones de contacto, las cuales luego de analiarlas, cum#len con lo esta!lecido anteriormente so!re las tensiones admisi!les del suelo. El resultado de estas #resiones se #uede o!servar en el modelo en (A)E que se adJunta a este informe.
3.3 Determinación de levantamiento Cna ve veri7cada las #resiones de contacto, se veri7can los levantamientos en las fundaciones. ?os levantamientos de!en cum#lir lo siguiente: • •
En la com!inación -.5 'O>* (y de!en ser menor al "-K. ara todas las dem&s com!inaciones de!en ser menor al 2-K.
Al o!servar el modelo se #uede a#reciar que todas las fundaciones cum#len con los levantamientos #ermitidos. El resultado de estos levantamientos se #uede o!servar en el modelo en (A)E que se adJunta a este informe.
(. !iseño de armaduras de reuero ara las armaduras de refuero se utilió la siguiente e/#resión:
?a armadura m4nima en fundaciones de!er& ser:
!s min =
2.5 1000
∗b∗d
.1 Armaduras de refuero en vigas de fundación ara el c&lculo de la armadura de refuero en vigas de fundación se o!tiene el momento solicitante a #artir del modelo (A)E. ?uego de o!tenido el momento 'Mu* se calcula la armadura requerida mediante la fórmula de Pe/ión. ?a armadura m4nima se determinó con la formula antes mencionada y dio como resultado . cm2 ' Q 12*. En las siguientes ta!las se #uede o!servar el resumen de las armaduras o!tenidas #ara todas las vigas analiadas.
/abla Nº 1: Armadura de reuero en $igas de undación
.2 Armaduras de refuero en losas de fundación ?a armadura o!tenida #ara la Rnica losa de fundación utiliada, u!icada en el ascensor, fue de ".1 cm2Im, #roducida #or un momento de 3.% tonm, #or lo que la armadura #ro#uesta de!er4a ser la m4nima '5.2" cm2Im*. En esta ocasión se dis#ondr& de una DM Q1- S 2- '%.+5 cm2Im*.
.3 Armaduras de refuero en a#atas ara el c&lculo de la armadura de refuero en a#atas se calcula el momento que genera la reacción del suelo so!re la cara del muro 'viga em#otrada en voladio*, analiando 1 metro de fundación. Mu =
"∗ L
2
2
en que: q: tensión admisi!le del suelo ?: ?argo de fundación ?uego de o!tenido el momento 'Mu* se calcula la armadura requerida mediante la fórmula de Pe/ión. El resumen de las armaduras o!tenidas #ara todas las a#atas analiadas se muestra a continuación. 0rea de acero mínima: 12. cm2m 4156157
/abla Nº 2: Armadura de reuero en a"atas *!irección corta-
/abla Nº %: Armadura de reuero en a"atas *!irección larga-
0. Aneos ".1 0(olicitaciones de diseño
".2 0redimensionamiento eometr4a en #lanta
".3 0Esta!ilidad de fundaciones
". 06eri7cación corte Verifcación de corte lado corto. Caso s'smico m)s desa$orable-
,3,&,N Vu +'smico /4 *tonMCBT 1 MCBT 2 MCBT 3 MCBT MCBT " MCBT 5 MCBT % MCBT + MCBT MCBT 1MCBT 11 MCBT 12 MCBT 13 MCBT 1 MCBT 1" MCBT 15 MCBT 1% MCBT 1+ MCBT 1 MCBT 2MCBT 21 MCBT 22 MCBT 23
15.5" 15.5" 15.5" 1. 15.5" 15.5" 2".5" 23. 21.1" 2".5" 23. 23. 2%. 23. 23. 12.1" 1. 1+. 3-.1" 1+. 32. 1+. 1+.
Vc *ton32.%+ 12 32.%+ 12 32.%+ 12 2.13 ++ 32.%+ 12 32.%+ 12 %.3" -5 3.%+3 -.-5 " %.3" -5 3.%+3 3.%+3 "-. 3 3.%+3 3.%+3 2". 5" 2.13 ++ 35.2 35 ".53 "3 35.2 35 "+.2% %% 35.2 35 35.2 35
5 Vc 2%.+ 5 2%.+ 5 2%.+ 5 2.% 5+ 2%.+ 5 2%.+ 5 -.2 + 3%.1 "2 3."5 -.2 + 3%.1 "2 3%.1 "2 3.3 3%.1 "2 3%.1 "2 21.5 %2 2.% 5+ 3-. 5 5. 3-. 5 ." 35 3-. 5 3-. 5
Verifcación Corte 1 dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección
1%.32" 12.1" 12.1" 12.1" 1-."%" 1-."%" 1-."%" 1-."%" 12.1" 12.1" 12.1" 12.1" 1".-%" 12.1" 12.1" 12.1" %.5" 11.-2" 1.
33.+%3 2".5 " 2".5 " 2".5 " 22.5 + 22.5 + 22.5 + 22.5 + 2".5 " 2".5 " 2".5 " 2".5 " 3-.231 " 2".5 " 2".5 " 2".5 " 1+.211 + 23.5%" 3 2.13+ +
2+.% 3 21.5% 2 21.5% 2 21.5% 2 1."" 1."" 1."" 1."" 21.5% 2 21.5% 2 21.5% 2 21.5% 2 2".5 % 21.5% 2 21.5% 2 21.5% 2 1".+ 2-.12 2.%5 +
Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección
%.5" 12.1" 12.1" 12.1" 12.1" %.5" %.5" %.5" 1.
1+.211 + 2".5 " 2".5 " 2".5 " 2".5 " 1+.211 + 1+.211 + 1+.211 + 2.13+ +
1".+ 21.5% 2 21.5% 2 21.5% 2 21.5% 2 1".+ 1".+ 1".+ 2.%5 +
Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección Besiste el corte en una dirección
