UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DISEO DE ZAPATA CONECTADAPROBLEMA:Disear la zapata conectada que se muestra en la figura adjunta

DATOS:Capacidad permisible del terreno al nivel de fondo de cimentacin

27.00 tn/m2 S/Cpiso = 0.50Df = 1.60 m h piso = 0.00

2.10 ton/m3ZAPATA

fy = 4200.0c = 2.40 tn/m3 f'c = 210.0

COL: SECCION REF. PD PLb x t Acero tn tn

C1 (exterior) 0.5 0.6 9 3/4" 90 36C2 (interior) 0.5 0.8 9 3/4" 140 88

INGRESAR: Ingresar las dimensiones del problema

t1 VIGA CONEXINt2

b1 b2

P1 P2

S/C = 0.50 tn/m

hc = #REF! m

6.90 m

SOLUCION:1) La capacidad portante neta del terreno ser:

T =

matp =

1 2

C1 C2

XX

B

T

L

23.14P1 = 90.00 36.00 = 126.00

CARGASPI = 90.00 36.00 126.00 tnP2 = 140.00 88.00 228.00 tn

2) Dimensionamiento de la zapata exterior

AREA DE LA ZAPATA EXTERIOR NECESARIA6.53 cm2

SI: Az = 2B^2 = ##m = B = 1.8

3) Dimensionamiento de la viga de conexin

Primeramente dimensionamos la seccion de la viga

h = L1 = 6.90 1.0 SECCION (b x h) cm7 7 0.5 1

b = Psi = 126.00 0.5036 x L1 36*L1

4) Calculo de la reaccin neta debajo de la zapata y dimensionamiento definitivo de la zapata

Pu =126.00 ton ###Wv=1.20 ton/m

2

1.80 m6.90 m

RN 6.30 m

7.20 m

MB = 0

RN*6.3 = P1*6.9+Wv*7.2*7.2/2

RN = 142.94 tn

Area de la zapata excentrica

sn = T - mat*Df -S/C =

Az = 1.20*Psi/n =

Para calcular la resultante neta (RN) realizamos:

++

+

cm

cm

h =x

_

b =

/_=_ _ ^2 =

6.18 m2

3.43 m2 = 3.45

FinalmenteAz ext = BxT= 1.8 x 3.45

5) Diseo de la viga de conexinAmplificacin de cargas

PESO COLUMNA ultimo

187.20 ton

345.60 ton

Wviga = 1.68

Pu =187.20 ton ###Wv=1.68 ton/m

VIGA DE CONEXIN

1.80 m6.90 m

0.30RNU 6.30 m

7.20 m

MB = 0

RNU*6.3 = P1*6.9+Wv*7.2*7.2/2

RNU = 211.94 tn

Calculo de la reaccion neta ultima debajo de la zapata117.74 tn/ml

Calculo de los momentos flectores y fuerzas cortantes mximas

Pu1 = 1.4*PD1 + 1.7*PL1 =

Pu2 = 1.4*PD2 + 1.7*PL2 =

qNU=

Para calcular la resultante neta (RN) realizamos:

/_=_ _ ^2 =

T /B =_ =

qNU /B =_ =

Hallamos la posicion donde la cortante es cero

Suponiendo Vx = 0 para: 0.30 1.80

X = 1.61m 1.8

M max = -94.81 tn.m

6) Diseo por Flexin de la viga de conexin

d= h- (rec + /2 + Estr)

d = 92.78 0.93

M max = 94.81 tn.mb 0.50 mfc = 210 kg/cm2fy = 4200 kg/cm2

Calculo de Cuantia mecanica

0.126

Calculo de Cuantia de diseo

= 0.0063

As = 29.20 cm2

Usaremos como refuerzo 6 1"

Refuerzo de la capa inferior de la viga de conexin

Asmin = 14/fy x b xd

Asmin = 15.46 cm2

Usaremos como refuerzo 5 3/4"

6) Diseo por corte

Cortantes actuantes

= _ ) )_ ( ( 2/2 _U1 = 0

= )_ (__ 0 ^2/2 _ _0 1 (_1/2)

1= ) _2 )_ (__ ( +1_

2= ) )_ (__ (1_

Vn= _ /

Vdu1 = -9.62 tn Vdu2 =

0.85

Vn = 25.55 tn

El cortante resistente en la viga de conexin ser:

Vc 30.36 tn

Entonces colocamos armadura transversal minima por corteUtilizando acero por montajePor recomendacin se debe utilizar

68.76 cm estribo de 1/2" 1.27 cmEMPLEAR: Estr. 1/2"@46cm

DISPOSICIN DE LA ARMADURA VIGA DE CONEXIN

C - 16 1"

Estr. 1/2"@46cm

5 3/4"

7) Diseo de la zapata exterior

1.475 m C - 10.50 0.00

T = 3.45 mRNU= 211.94

=

Vn= _ /

= 0.53(_ ^ _) _

qNU = _/

= 61.43 ton/m

= 66.82 ton-m

Dimensionamiento de la altura de la zapata por flexin

= 0.08 p=0.004

reemplazando los valores se obtiene "d"

d = 50.76 cm

Calculo de altura de zapata

Preguntar hz = 0.60 m rec = 7.53/4"

d=hz -( rec.+ b/2)

d= 51.55 cm

7) Verificacin por cortante El cortante ultimo actuante

58.94 tn

El cortante resistente del concreto

Vc 60.58 tn

Por condicin de la zapata exterior la verificacin por punzonamiento va ser bastante baja

7) Diseo por flexin

Mu = 66.82 tn.mb = 180 cmd = 51.55 cmfc = 210 kg/cm2fy = 4200 kg/cm2

w = 0.08 = 0.004

As = 37.1216.70

As D = 37.12 Usaremos

=

As min =

)_=( =

= ^2 (10.5 )_ _ 9

W = _/_

qNU = _/= ( ^2 )/2

= 0.53(_ ^ _) _

En la direccin transversal

0.0018*T*h

37.26 Usaremos

7) Diseo de la zapata interior

Lv1.225 m C - 2

T = 3.25 m

Clculo de P2 efectivo

PI = 90.00 36.00 126.00 tnP2 = 140.00 88.00 228.00 tn

-219.70 Tn

P2 = 196.00 149.60 345.60 tn

-332.955 Tn

Clculo del area de la zapata

9.49

Dimensionamiento en planta zapata CUADRADA9.49 cm2

L = 3.10 cmL L = 3.10 cm

L Area de la zapata 3.10 x

Transformando la seccin de la zapata en rectabgular por condicin de la columna

2.95 m

3.25 m

As min =

As min =

m

L2 =

_(2 )= 2 1 __+_

_(2 )=

++

_(2 )= 2 1 __+_

_( 2)=

+

Az = _( 2)/ =_

Z I

B = l -( 2 1)/2)( =

T =l + ( 2 (1)/2)=

La seccin de la zapata interior Az= BxT = 2.95 x

Calculo de la reaccin ultima

34.73 tn/m2

Siendo el Mmx

84.69 tn.m

Verificacin por corte

d = 0.516

Cortante actuante ultimo

80 tn

88.89 tn

Cortante resistente del concreto

Vc 109.37 tn

7) Verificacin por punzonamiento

0.8

0.5 2.95

3.25

m = 2.28 m

d/2

m

T =

= ) _ (_ ^2/2=

qNU = 2 () )= /

)_=( =

= 0.53(_ ^ _) _

Vn = / =

B =n

m = T/2+T2/2 /2 +

n = T1 +

n = 1.02 m

Siendo cortante actuante ultimo

Vu = 252.54 tn

Vn = 280.60 tn El cortante resistente del concreto

1.10

Evaluando :1.6 5.58

1.22 fc Utilizar

Vc = 389.75 tn

Verificando la relacion

CONFORME!!!

7) Diseo por flexin

Mu = 84.69 tn.md = 51.55 cmb = 2.95 cmfc = 210 kg/cm3fy = 4200 0.00

w = 0.00 = 0.000

As = #VALUE!0.27

As D = #VALUE! Usaremos

En la direccin transversal

0.0018*T*h

0.00 Usaremos

Por condicin :

Vc >Vn

As min =

As min =

As min =

=_ _(2 .) )(_ m*n

"" =""0.27(2+(4 ) _0_ /

Bc = 2 1 /

=bo = 2m+n =

GRAFICANDO LA SECCION

#REF!

c - 1

viga de cimentacion

#REF! m

Usar 0 80tn

SECCION DE MOMENTO MAXIMO HALLAREMOS EL AREA DE ACERO NECESARIA EN LA VIGA DE CIMENTACION

Aplicando las formulas se tiene

As = Mu / ( * fy * ( d - a/2 ))( d - a/2 ) = 0.9* d h = d+ r.ee + estr.+ b/2Considerando el acero b=1" d -6.22 cmAs = -448.05 cm2 a = -21084.85

ldb=0.0 / ^ )8 ( ldb=0.004

L(m)

L/2(m) L/2(m)

L/4

Wd (Tn/Mt)

_

_=_//

As = 0.24 cm2 a = 11.20SUFICIENTE

ELEGIR QUE TIPO DE ACERO As(-)

ACERO EN TRACCION : 0.238ACERO N AREA

CANT. 8 TOTAL4 5.1 = 20.44 1"

Verificacion de las cuantias

p = -0.07655

pmin = 0.00333

REFUERZO EN LA EN LA CARA INFERIOR

10.20

-0.010367

ELEGIR QUE TIPO DE ACERO As(+)

ACERO A COMPRESION : 10.200ACERO N

CANT. 65 2.84 = 14.25 3/4"

DISEO DE LAS ZAPATAS DISEO DE LA ZAPATA EXTERIOR

HALLANDO EL PERALTE DE LA ZAPATAA) DISEO POR FLEXION

#REF! ton/m#REF! ton-m

p=0.004

cm

cm

cm

cm

WNu =RNU/T =Mu max = 62*1.0252/2 =

/ )=_ (

=14 _ /_

>_

_^+=(( _^)/3;( _^)/2) _ _^+= _^+= _

_^+ =

= ^2 (10.5 )_ _ 9 W = _/_

#REF! cm2a =Asfy/(0.85f'cb)= #REF! cm -0.003 m

#REF! cm2a = #REF! Suficiente

As min = 14bd/fy = 0.00 cm2 T = 0.00 m

ACERO : #REF!ACERO N

CANT. 68 2.84 = 22.728 3/4"

Usar : 8 3/4" @ 0.00 cm

Refuerzo transversal As temp. = 0.0018bt = #REF!

ACERO A COMPRESION : #REF!ACERO N

CANT. 512 2 = 2412 5/8"

Usar : 12 5/8" @ 0.00 cm

DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA INTERIORHALLANDO EL MOMENTO MAXIMO DE DISEO

196.99 tn

USAR: 0.5 m d DISEO POR FLEXION

C) DISEO POR FLEXIONMu max = 196.99 tn - m

142.65 cm2a =Asfy/(0.85f'cb)= 10.33 cm

147.10 cm2a = 10.65 cm suficiente

As = Mu/(0.9xfyx0.90d) =

As = Mu/(0.9xfyx(d-a/2)) =

cm

cm

hmin

As = Mu/(0.9xfyx0.90d) =

As = Mu/(0.9xfyx(d-a/2)) =

= )_ (_ ^2/2=

d = #REF!As min = 0.0018bh = 29.25 cm2

ACERO A COMPRESION : 147.102ACERO N

CANT. 513 Err:504 = Err:50413

Usar : 13 @ 25.00 cm

GRAFICANDO LA SECCION

0.00m

8 3

/4"@

0cm

c - 1

viga de cimentacion

0.00 m

Usar 1312 5/8"@ 0cm

autor:

cm

UNIVERSIDAD PERUANA LOS ANDESESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

DISEO DE ZAPATA CONECTADA

Disear la zapata conectada que se muestra en la figura adjunta

ton/m2m.kg/cm2kg/cm3

ACEROdb= 2.54 cmfy = 4200.0 kg/cm2f'c = 210.0 kg/cm2

Ingresar las dimensiones del problema

NOTA:RALCION DE COLUMNA

EQUIVALE

h t = 1.60 m

L

^2 ^=2

tn/m2tn

Primeramente dimensionamos la seccion de la viga

SECCION (b x h) cm

D =

1cm

b = 0.5cm

Calculo de la reaccin neta debajo de la zapata y dimensionamiento definitivo de la zapata

PESO DE LA VIGA

Wv =b*h* c

Wv = 1.20 ton/ml

Area de la zapata excentrica

v-c

Calculo de la reaccion neta ultima debajo de la zapata

Calculo de los momentos flectores y fuerzas cortantes mximas

CORRECTO

As = 30.60 cm2

As = 14.20 cm2

2= ) )_ (__ (1_

21.72 tn

analizando

CONFORME!!!

S = 46.00 cm

C - 2

1.60 m

Vc > Vn

cm

analizando

CONFORME!!!

Por condicin de la zapata exterior la verificacin por punzonamiento va ser bastante baja

13 3/4" 13

Vc > Vn

13 3/4" 13

hc = Ld + r.ee + bhm = Df - hc

3.1 m2

Transformando la seccin de la zapata en rectabgular por condicin de la columna

3.25

analizando

CONFORME!!!Vc > Vn

m1.10 fc

#VALUE! 0.00 #VALUE!

#DIV/0! 0.00 #DIV/0!

0.00m

c - 2

0

0.00 m

0

0

As = Mu / ( * fy * ( d - a/2 ))a = As x fy / ( 0.85 x f 'c x b )As mn = 0.8 x (f ' c ^0.5) x B * d/ fyAs > As mn OK !!

Ab# Varilla ( n ) = As

Espaciam = B - 2*r.e - b

L(m)

L/2(m) L/2(m)

L/4

Wd (Tn/Mt)

n -1

CORRECTO

DEFECTUOSO

Trabajar con el mayor valor

MUY BIEN

DISEO DE LAS ZAPATAS

w= 0.08

cm

cm

W = _/_

d=0.50

#REF!

#REF!

h = d+ r.ee. + b/2

40.59 cm

cm

cm

Err:504

3.10m

@ 2

5cm

c - 2

13

3.10 m

Usa

r :

13 @ 25cm

DAVID

cm

zap.cuadrada