Cto AII - 02 Cimentación Corrida

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    César Arana ZegarraDocente W.A – UPN

    Enero 2016

    CONCRETO ARMADO II

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    CIMENTACION CORRIDA

    César Arana Zegarra. W.A – UPN

    Bibliografía:

    - CALCULO DE ESTRUCTURAS DE CIMENTACIÓN• José Calavera

    - DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO• Arthur Nilson

    - ASPECTOS FUNDAMENTALES DE CONCRETO REFORZADO•Oscar Gonzáles Cuevas

    •Francisco Robles Fernández

    - DISEÑO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO• Teodoro E. Harmsen

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    CIMENTACIONES CORRIDAS

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    CIMENTACIONES CORRIDAS

    Las edificaciones de albañilería son

    frágiles y los asentamientos diferenciales

    pueden causar rajaduras afectando

    seriamente al edificio, por lo tanto la

    cimentación deberá proveer suficiente

    rigidez y deberá actuar como un primerdiafragma rígido para que la estructura

    funcione como una sola unidad frente al

    sismo.

    La cimentación de este tipo de estructuras

    está conformada básicamente porcimientos corridos de concreto ciclópeo y

    sobrecimientos de concreto simple

    Figura 1, y Figura 2.

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    • Profundidad mínima del nivel de fondo de cimentación (N.F.C): 0.80 m (E. 050)siempre y cuando se encuentre terreno firme.

    Sobrecimiento:• Parte de la cimentación que se ubica encima del cimiento y tiene un ancho

    igual al muro que soportará.

    •Su altura, permitirá alejar la humedad del suelo, siendo la altura mínima 0.30 m

    • Su nivel superior puede coincidir con e nivel del falso piso (N.F.P), con el nivel del

    piso terminado (N.P.T), o estar generalmente a unos 0.10 m del nivel del piso

    terminado.

    • En caso de terrenos con excesiva presencia de humedad es recomendable colocaren la cara superior del sobrecimiento una capa de asfalto R-250, para evitar que

    la humedad suba al muro y evitar el fenómeno de eflorescencia

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    Figura 1

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    Figura 2

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    Función: Transmitir al terreno lascargas provenientes de los

    techos, muros, vigas, tanques,

    acabados, sobrecargas; el cual

    debe ser capaz de soportarlas

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    Tipos de Cimientos Corridos:a) Cimientos corridos sin reforzar:Los terrenos de cimentación

    tienen una resistencia que van de

    0.50 a 4 kg/cm2, y en rocas es

    mayor.

    Para suelos con capacidad portante

    Igual o mayor a 2.5 kg/cm2, el

    sistema de cimentación mas usado

    para edificios de albañilería

    es el de cimientos corridos deconcreto ciclópeo, con dosificación

    en volumen cemento-hormigón:

    1:10 + 30% P.G Ømáx 6”

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    Tipos de Cimientos Corridos:b) Cimientos corridos consobrecimientos reforzado:En terrenos blandos y húmedos,

    así como en terrenos no

    debidamente consolidados, sesugiere proyectar sobrecimientos

    armados de una altura mínima de

    40 cm; con acero: 4 Ø # 3 ó 4 Ø #

    4, dependiendo del análisis

    estructural.

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    La cimentación consta de cimientos corridos y sobrecimiento• Se determina la carga que soporta el cimiento, incluido su peso propio: 10% de

    la carga total que recibe el cimiento

    • Se considera un metro lineal del cimiento

    • Capacidad portante del terreno: Determinado por EMS

    Ancho del cimientoPara viviendas de hasta dos pisos y para muros que soportan el peso de la losa:Para suelos duros, como roca y grava, mínimo: 40 cm Para suelos arcillosos o areno arcillosos, mínimo 50 cm Para suelos arenosos, mínimo 70 cm

    Diseño de cimientos corridos

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    Datos Generales del Proyecto

    Diseño de cimientos corridos

    Ubicación: Cajamarca

    Número de pisos: 3

    Uso : Vivienda

    Sistema estructural: Albañilería confinada

    Distibución arquitetónica:

    Departamentos por piso = 2.00

    Area techada por piso = 257.60 m2

    Peso concreto armado = 2,400.00 kg/m3

    Peso concreto simple = 2,300.00 kg/m3

    Peso albañilería = 1,800.00 kg/m3

    Concreto f´c = 175.00 kg/cm2

    Acero fy = 4,200.00 kg/cm2

    Resitencia del terreno  t  = 2.50 kg/cm2

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    Datos Generales del ProyectoLosa aligerada :

    espesor e = 0.20 m

    Tipo del material del bloque o ladrillo = mortero

    Viga:

    b = 0.23 mh = 0.40 m

    Altura de muro

    Piso 1 = 3.50 m

    Piso 2 = 3.00 m

    Piso 3 = 2.40 m

    Espesor de muro b = 0.23 m

    Diseño de cimientos corridos

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    Datos Generales del Proyecto

    Diseño de cimientos corridos

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    Configuración del cimiento Diseño de cimientos corridos

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    Diseño de cimientos corridos

    1. Metrado de Cargas

      Carga Muerta

    Piso: 3

      A) De la Losa Aligerada

    Espesor = 0.200 m

    Material del bloque o ladrillo = mortero

    Peso losa aligerada = 350.00 kg/m2

      Cielo raso

    Espesor = 0.025 m

    Mortero cemento arena = 2,000.00 kg/m3

    Peso cielo raso = 50.00 kg/m2

      Carga piso terminado Pt:

    Pt = 100.00 kg/m2

    Peso propio (Pp losa aligerada) = 350 + 50 + 100

    Pp losa aligerada = 500.00 kg/m2

    a) T. Harmsen: Peso de losas aligeradas

    por m2

    b) RNE: N E 0.20

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    Diseño de cimientos corridos

    Cálculo de la longitud de influencia de carga Lic

    L1 = 0.25/2 + 1.35 + 1.95 + 0.25/2

    L1 = 3.550 m

    L2= 0.25/2 + 1.95 + 1.45 + 0.15/2

    L2= 3.600 m

     Lic  = (L1 +L2)/2 Lic = 3.575 m

    Carga Muerta Losa aligerada

    CM losa = 500 kg/m2 x 3.575 m

    CM losa = 1,787.50 kg/m

      Carga Viva

      Uso de ambiente: Dormitorio

    S/C = 200.00 kg/m2

     Lic = 3.575 m

    CV = 200 x 3.58

    CV = 715.00 kg/m

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    Diseño de cimientos corridos

    B) De la Viga

    Peso concreto armado = 2,400.00 kg/m3

    b = 0.23 m

    h = 0.40 m

    Peso propio (Pp viga) = 2,400 kg/m3 x 0.23 m x 0.40 m

    Pp viga = 220.80 kg/m

      C) De Muros

    Peso albañilería = 1,800.00 kg/m3

    b = 0.23 m

    h = 2.40 m

    Peso propio (Pp muro) = 1.800 kg/m3 x 0.23 m x 3.50 m

    Pp muro = 993.60 kg/m

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    Diseño de cimientos corridos

    Piso: 2  A) De la Losa Aligerada

    Espesor = 0.200 m

    Material del bloque o ladrillo = mortero

    Peso losa aligerada = 350.00 kg/m2

      Cielo raso

    Espesor = 0.025 m

    Mortero cemento arena = 2,000.00 kg/m3

    Peso cielo raso = 50.00 kg/m2

      Carga piso terminado Pt:

    Pt = 100.00 kg/m2

    Peso propio (Pp losa aligerada) = 350 + 50 + 100

    Pp losa aligerada = 500.00 kg/m2

    Cálculo de la longitud de influencia de carga Lic

     Lic = 3.575 m

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    Carga Muerta Losa aligerada

    CM losa = 500 kg/m2

     x 3.575 mCM losa = 1,787.50 kg/m

      Carga Viva

      Uso de ambiente: Dormitorio

    S/C = 200.00 kg/m2

     Lic = 3.575 m

    CV = 200x 3.58CV = 715.00 kg/m

      B) De la Viga

    Peso concreto armado = 2,400.00 kg/m3

    b = 0.23 m

    h = 0.40 m

    Peso propio (Pp viga) = 2,400 kg/m3x 0.23 m x 0.40 mPp viga = 220.80 kg/m

      C) De Muros

    Peso albañilería = 1,800.00 kg/m3

    b = 0.23 m

    h = 3.00 m

    Peso propio (Pp muro) = 1.800 kg/m3 x 0.23 m x 3.00 m

    Pp muro = 1,242.00 kg/m

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    Diseño de cimientos corridos

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    Diseño de cimientos corridosPiso: 1

      A) De la Losa AligeradaEspesor = 0.200 m

    Material del bloque o ladrillo = mortero

    Peso losa aligerada = 350.00 kg/m2

      Cielo raso

    Espesor = 0.025 m

    Mortero cemento arena = 2,000.00 kg/m3Peso cielo raso = 50.00 kg/m2

      Carga piso terminado Pt:

    Pt = 100.00 kg/m2

    Peso propio (Pp losa aligerada) = 350 + 50 + 100

    Pp losa aligerada = 500.00 kg/m2

    Cálculo de la longitud de influencia de carga L ic

     Lic = 3.575 m

    Carga Muerta Losa aligerada

    CM losa = 500 kg/m2 x 3.575 m

    CM losa = 1,787.50 kg/m

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    Diseño de cimientos corridos

    Carga Viva

      Uso de ambiente: Dormitorio

    S/C = 200.00 kg/m2

     Lic = 3.575 m

    CV = 200x 3.58

    CV = 715.00 kg/m

      B) De la Viga

    Peso concreto armado = 2,400.00 kg/m3

    b = 0.23 m

    h = 0.40 m

    Peso propio (Pp vig) = 2,400 kg/m3 x 0.23 m x 0.40 m

    Pp vig = 220.80 kg/m

      C) De Muros

    Peso albañilería = 1,800.00 kg/m3

    b = 0.23 m

    h = 3.50 m

    Peso propio (Pp muro) = 1.800 kg/m3 x 0.23 m x 3.50 m

    Pp muro = 1,449.00 kg/m

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    Diseño de cimientos corridos

    D) De Sobrecimientos

    Densidad = 2,300.00 kg/m3

    b = 0.23 m

    h = 0.40 m

    Peso propio (Pp vig) = 2,300kg/m3 x 0.23 m x 0.40m

    Pp vig = 211.60 kg/m

      Carga Viva

      Uso de ambiente: Tienda

    S/C = 500.00 kg/m2

     Lic = 3.575 m

    CV = 500 x 3.575

    CV = 1,787.50 kg/m

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    Diseño de cimientos corridosPiso 3 (kg/ml) Piso 2 (kg/ml) Piso 1 (kg/ml)

      A) De la Losa Aligerada 1,787.50  1,787.50  1,787.50 

    Carga Viva 715.00  715.00  715.00 

    B) De la Viga 220.80  220.80  220.80 

    C) De Muros 993.60  1,242.00  1,449.00 

    D) De Sobrecimientos 211.60 

    Carga Viva 1,787.50 

    Carga parcial por piso 3,716.90  3,965.30  6,171.40 

    Carga parcial peso propio pp 13,853.60

    Peso propio del cimiento

    10 % PP = 10 % x 13,853.60

    10 % PP = 1,385.36 kg/m

    Peso Total P = 13,853.60+ 1,386.36

    Peso Total P = 15,238.96 kg/m

    Longitud de cimiento = 1.00 m

    Peso Total P = 15,238.96 kg

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    3. Verificación Peso Cimiento

    Peso concreto simple = 2,300.00 kg/m3

    H = 80.00 cm

    Peso propio (Pp cim) = 2,300 kg/m3x 0.80 m x 0.60 m

    Pp cim = 1,104.00 kg/m

    Peso Total P = 13,853.60+ 1,104.00

    Peso Total P = 14,957.60 kg/m

    Longitud de cimiento = 1.00 m

    Peso Total P = 14,957.60 kg

    B = 14,957.60/(100 x 2.50)

    B = 59.83 cm

    Se considera B = 60.00 cm

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    Sobrecimiento Armado

    Cálculo del peralte efectivo de la sección d: Para vigas con una capa de refuerzo .................................. d = h - 6 cm

    Para vigas con dos capas de refuerzo.. ................................ d = h - 9 cm

    Para losas ............................................................................. d = h - 3 cm

    h = 40.00 cm

    d´= 3.00 cm

    d = 37.00 cm

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    Sobrecimiento Armado

    Cálculo del Acero longitudinal

    El código del ACI (ACI 10.5.1) recomienda un refuerzo mínimo igual a :

    f´c = 175.00 kg/cm2

    f y = 4,200.00 kg/cm2

    bw = b= 23.00 cm

    d = 37.00 cm

    As mín = 2.14 cm2

    Se colocará 4 Ø # 3

    Acero positivo 2Ø # 3: 2 x 0.71 = 1.42 cm2

    Acero negativo 2Ø # 3: 2 x 0.71 = 1.42 cm2

    Acero total colocado = 2.84 cm2

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    Sobrecimiento Armado

    Acero transversal

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    Diseño de cimientos corridos Planos

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    Diseño de cimientos corridos Planos