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zapatas combinadas y conectadasDescripción completa
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ZAPATAS AISLADASDescripción completa
Es un tipo de cimentación superficial , que puede ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a compresión medias o altas.Descripción completa
Descripción: Diseño de Zapatas Esquineras.
Descripción: importante
zapatas
cimentacionesFull description
ZAPATAS MEDIANERAS
Sin viga de fundación
Con viga de fundación áerea Con viga de fundación enlazada
ANALISIS ESTRUCTURAL DE ZAPATAS MEDIANERAS Por CARLOS MAURICIO AGUIRRE GALLEGO ALEJANDRO DARIO AMARIS MESA Dirigido LUIS GARZA VASQUEZ. I.C. M.I UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE MINAS MEDELLIN
METODOS CONVENCIONALES ZAPATA MEDIANERA SIN VIGA DE FUNDACIÓN
Enrique Kerpel supone: • La reacción del Suelo R igual y opuesta a la carga P. • Distribución de presiones no uniforme. • La viga de fundación aérea no ayuda a equilibrar el momento
Kerpel qmin =
6e P (1 − ) B BL
qmax =
6e P ) = qa (1 + B BL
=0
Para que qmin = 0, se debe cumplir que
B=
3 b2 2
L=
e=
B 6
2P B qa
ZAPATAS MUY LARGAS !
METODOS CONVENCIONALES ZAPATA MEDIANERA CON VIGA DE FUNDACIÓN AEREA: José Calavera • Equilibrio estático (diagrama de cuerpo libre). • Compatibilidad de deformaciones (giro de la zapata) • La viga de fundación centra la carga bajo la zapata
El método presenta hipótesis razonables
Zapata medianera con distribución uniforme de presiones Las ecuaciones de equilibrio son:
∑F
y
(↑ ) = 0 ⇒
∑Mo (
) =0
⇒
P +N-R =0 ⇒ P +N=R
Pb2 NB RB + + T ( C+h ) + M= 0 2 2 2
Reemplazando
P(
b2 B - ) + T (C + h) + M = 0 2 2
Despejando
T=
P (B - b 2 ) - 2M 2 (C + h)
Zapata medianera con distribución variable de presiones
Desplazamiento en el punto 0: δ
0
=
q
max
K
Desplazamiento en el punto 1: δ
1
=
q
min
K
Giro en la zapata: α
s
=
δ
0
- δ B
1
=
q
- q
max
KB
min
Giro en la zapata:
( TC + M) λ2 C 2 αC = 3 E IC
Donde, λ=
Coeficiente que depende del grado de empotramiento de la columna y la viga aérea, con valores λ=1 para articulación (tipo cable) y λ = 0.75 para empotramiento.
IC=
Inercia de la columna.
E=
Módulo de elasticidad de la columna.
Igualando los giros de la zapata y de la columna, se obtiene una de las tres ecuaciones que permite resolver el problema:
( TC + M) λ2 C 2 q max - q min = 3 E IC KB
Las otras dos ecuaciones, se obtienen por equilibrio estático:
∑
Fy (↑ ) = 0
∑Mo (
) =0
⇒
P +N =R =
(q max
+ q min 2
)
BL
(q + 2qmin ) 2 1 ⇒ T( C+ h ) + ( NB+Pb2 ) - max B L + M= 0 2 6
resolviendo el sistema de ecuaciones obtenemos las expresiones: B - b2 )-M 2 T= K λ2 C 2 3 C + h + 36 E I B L C P(
qmax
x2
P K λ2 C 2 B = + T ≤ qa 6 E IC BL
P q min = BL
K λ2 C 2 B T>0 6 E IC
El valor del coeficiente de balasto K está dado por la expresión:
f K= Kl 0.67 Donde: B 1 + 0.50 L f = 1.5
ES Kl = B (1 - µ 2 )
1 ES = mV
El término µ representa la relación de Poisson del suelo de fundación; su valor es de 0.35 para suelos arcillosos y de 0.25 para arenas.
MODELACION DE LA ESTRUCTURA
MODELACION DE LA ESTRUCTURA
MODELACION DE LA ESTRUCTURA
RESULTADOS (cont.)
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
RESULTADOS
EJEMPLO DE ZAPATA MEDIANERA CON VIGA DE FUNACION AEREA
ZAPATAS ESQUINERAS CON VIGA DE FUNDACION AEREA: José Calavera:
ZAPATAS ESQUINERAS CON VIGA DE FUNDACION AEREA
• El análisis es muy complejo si la columna y la zapata no son cuadradas. • Equilibrio estático (diagrama de cuerpo libre). • Compatibilidad de deformaciones (giro de la zapata). • La viga de fundación centra la carga bajo la zapata.
2 2 T= 4 2 K B λ C2 C + h + 36 E I◊ P (B - b)
qmax
P KB 2 λ2 L2 = + T < qa B2 6 E I◊
qmin
KB 2 λ2 L2 P = − T>0 B2 6 E I◊
2 To = T 2
q B2 ML = MT = MP = 4.8
q B3 Mv = 3 .0
( q max q=
+ q min ) 2
ZAPATA MEDIANERA CON VIGA DE FUNDACIÓN ENLAZADA:
∑Mz2 (
)=0
⇒ - P1 l + R1 c + M = 0 ⇒ R1 =
∑F (↑) = 0 ⇒ y
- P1 +R1 +R2 =0 ⇒ R2 =P1 - R1
Donde:
R1 < qa BL
P1 l - M c
R2 < P2
RESULTADOS
RESULTADOS
CONCLUSIONES ZAPATAS MEDIANERAS Cargas Pequeñas – Sin vigas de fundación – B= 1.5b2
Cargas Medianas – Vigas de fundación Aereas - L/B=2 (Tensor) Cargas Grandes – Vigas de fundación enlazada – L/B=1 (Muy rígida)
EJEMPLO DE VIGA ENLAZADA 344 x 10 + 37.8 = 378 9.2 R1 378 kN = = 94.5 2 p q = 100kN / m 2 a A 4 m R2 = 344 - 378 = 34kN p P2
R1 =
V = 94.5x( 0.85 - 0.18 )x 2 = 126kN Vu = 126x1.5 = 189kN 189000 νu = = 0.525 p 0.65 2000x180 M = 94.5x 2x0.852/2= 68.3 kN.m Mu = 68.3x 1.5= 102kN.m As = 1595mm2 8#5@ 250 Asmin = 0.0018x2000x180=648 poner 7#4@300
Cálculo de viga de fundación
51000 2 V = 34x1.5 = 51kN , A = = 78461mm u req 0.65 78461 h = + 70 = 330 ⇒ 400 mm req 300
Mu viga =34x 8.2x 1.5 = 418kN.m
ZAPATAS CONTINUAS
+ de 30% de área del edificio
DISEÑO DE ZAPATAS CONTINUAS PARA MUROS DE MAMPOSTERIA
ANALISIS DE ZAPATAS CONTINUAS PARA MUROS MEDIANTE EL METODO DE ELEMENTOS FINITOS E INTERACCION SUELO ESTRUCTURA
38
39
1
1
40
2
2
Dovelas
41 42 43 44
3
3
4 5
4
5
6
6
45
46
7
7
47
9
8
8
9
COMPARACION CON REACCION UNIFORME
DIAGRAMA DE MOMENTOS MURO CON 2 HUECOS DE 2m 4000 3000
2000
1000
0
-1000
-2000 0
200
400
500
600
1000
1200
Distancia al Borde (Izquierdo (cm) • REACCION CON ISE
REACCION UNIFORME
1400
MURO CON HUECOS Y CIMENTACION TOTAL O PARCIALMENTE APOYADA
1 2
Se determina el ancho de la viga: B = P/qa (P lineal de servicio) Se determina el peralte de la viga. Como una aproximación empírica para calcular la altura de la viga de fundación, se recomienda considerar 10 cm por cada piso, esto es: h = 10 cm x # de pisos
3
Se calcula la cortante unidireccional (se hace por metro lineal)
B b Pu V = - L 2 4 L B b - V Pu 2 4 = ν= d AV B Se debe cumplir que: Donde φ = 0.85
ν<φ
f' c 6
2
B b - P 2 4 L M= u B 2
Sección crítica para el cálculo del momento en zapata continua. En el sentido longitudinal de la viga, el acero de refuerzo que se coloca es el mínimo, dado por la expresión 0.0018 B d