fundacion HºAº

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1 FUNDACION Para proyectar la fundación de una estructura, se debe tener el estudio de suelo, porque en él se consideran: Tipo de suelo Granulometría Plasticidad Humedad natural Consistencia y compacidad Resistencia Deformabilidad Expansividad Agresividad Nivel freático Estructuras colindantes Toda fundación debe garantizar, en forma permanente, la seguridad adecuada frente al hundimiento y sus asentamientos deben ser compatibles con la capacidad de deformación de la estructura fundada Se debe investigar el suelo por debajo de la cota de fundación, en una profundidad de por lo menos 3 veces el ancho máximo de la fundación

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formulario fundacion hormigon armado

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  • 1

    FUNDACION

    Para proyectar la fundacin de una estructura, se debe tener el estudio de suelo, porque en l se consideran:

    Tipo de suelo

    Granulometra

    Plasticidad

    Humedad natural

    Consistencia y compacidad

    Resistencia

    Deformabilidad

    Expansividad

    Agresividad

    Nivel fretico

    Estructuras colindantes

    Toda fundacin debe garantizar, en forma permanente, la seguridad adecuada frente al hundimiento y sus asentamientos deben ser compatibles con la capacidad de deformacin de la estructura fundada

    Se debe investigar el suelo por debajo de la cota de fundacin, en una profundidad de por lo menos 3 veces el ancho mximo de la fundacin

  • 2

    TIPOS DE FUNDACION

    A) SEGN EL TIPO DE SUELO

    I.- FUNDACION DIRECTA:

    1) HORMIGON CICLOPEO * SUPERFICIALES: HASTA 3 m 2) HORMIGON ARMADO

    II.- FUNDACIONES INDIRECTAS:

    * SEMI PROFUNDAS: - TUBULONES DESDE 4 m

    * PROFUNDAS: - PILOTES DESDE 6 m

    B) SEGN SU FORMA DE TRABAJO:

    AISLADAS ASOCIADAS CONTINUAS BAJO PILARES

  • 3

    C.- SEGUN SUS DIMENSIONES

    FLEXIBLES RIGIDAS

    X X

    H H X > 2H X < 2H

    B B

    A . A

    COTA DE FUNDACION

    DE QUE DEPENDE:

    Del tipo de suelo y su tensin admisible

    De la carga

    De las solicitaciones

    Del nivel fretico

    De las construcciones cercanas existentes

    Del proyecto

    * COTA MINIMA:

    * ASENTAMIENTOS:

    * ASENTAMIENTOS DIFERENCIALES:

    * DISTORSIN ANGULAR:

    = = = = /x

    P1 P2

    x

  • 4

    MARCACION DE UNA ZAPATA

    Nivel de terreno

    Mnimo 25-30 cm 2,5 cm

    CF H 30 25 cm ho <

    H/3

    SELLO 5 cm (1; 3; 5)

    RECUBRIMIENTO: 5 cm mnimo

    estribos Brotes de pilares

    H . . . . . . . ho Detalle de armaduras

    caramelos sello

  • 5

    CALCULO DE LA ZAPATA

    a) PREDIMENSIONADO: t=N1 / S N1= N *1,05 S=A * B

    b) COMPROBACION AL VUELCO: M F N MV= M + F * H ME= N * A/2 H

    ME MV *

    A/2 = 1,5 A

    c) COMPROBACION AL DESLIZAMIENTO: (SI EXISTE FUERZA HORIZONTAL)

    N * Tg d * F (para suelos sin cohesin)

    S * Cd * F (para suelos cohesivos)

    d = 2/3 ng de rozamiento interno de clculo minorado

    Cd = 0,5 C valor de clculo de la cohesin minorado

    S superficie

    Coeficiente de seguridad (1,5)

  • 6

    DIMENSIONAMIENTO DE ZAPATAS

    DIMENSIONES DE LA ZAPATA:

    t = . N1 . A*B

    t = Tensin del suelo

    A y B Dimensiones de la zapata

    N1 Carga mayorada del soporte por el PP de la zapata

    CANTO UTIL DE LA ZAPATA:

    1,1 * t * V 0,24 (es el menor canto que se puede utilizar) t + 370

    d = Canto til (m)

    H = d + 0,05 m

    t = Tensin del suelo (kN/m)

    V = Mayor vuelo entre VA y VB: (m)

    VA = (A ao)/2 VB =(B bo)/2

    A y B Dimensiones de la zapata (m)

    ao y bo Dimensiones del pilar (m)

    SE RECOMIENDA NO UTILIZAR CANTOS MENORES AL NECESARIO (TIL) EVITANDO ASI LAS ARMADURAS DE CORTANTE.

  • 7

    FLEXIBLES RIGIDAS

    V V

    H H V > 2H V < 2H

    B B

    A . A

    ZAPATAS RIGIDAS: METODO DE LAS BIELAS

    FydAsaAd

    NdTd *)44

    (*85,0*2

    0==

    FydAsaAd

    NdTd *)(**8,6 0

    ==

    t =As (por bielas)

    > 0,0020 > 0,0020 > 0,0020 > 0,0020 para acero B 400 S

    > 0,0018 > 0,0018 > 0,0018 > 0,0018 para acero B 500 S =As

    (por cuanta) Se coloca la mayor armadura para que verifique

  • 8

    ZAPATAS FLEXIBLES:

    M Ad = Nd * (Va + 0,15 ao) (tnm/m) paralelo a A =Sa 2*A*B

    M Bd = Nd * (Vb + 0,15 bo) (tnm/m) paralelo a B =Sb 2*A*B

    PARA CALCULAR LA ARMADURA Sa

    cdfdBMAd

    *2*

    =

    )1(* +=

    cdyd fdBfSa **** =

  • 9

    d) DIMENSIONADO DE ZAPATAS: (para no colocar armaduras de cortante, el d adoptado debe ser mayor a d 2 o d 3)

    por punzonamiento: d2 = ao * bo A * B _ ao + bo 4 2*K -1 4

    por cortante: d3 = 2*(A ao) 2*(B bo) 4 + K 4 + K

    K 4 * f vd f vd = 0,5 * fcd f * t

    para : A 2*B (CUADRADA O RECTANGULAR) ao, bo y A, B : lados: del pilar y de la zapata . f vd : resistencia convencional del H al cortante

    e) DETERMINACIN DE ARMADURAS

    MAd= 1 * f * N * (A-ao + 0,15 ao) * 1 = en Kgm /ml 2 A*B 2 B

    MBd= 1 * f * N * (B-bo + 0,15 bo) * 1 = en Kgm /ml 2 A*B 2 A

    A MAd A A* 1+A B* d * fcd

    U SA * fyd A *B* d* fcd

    SA A *B* d* fcd fyd 0,15 ao

    l=(A-ao) + 0,15*ao SB B *A* d*fcd fyd 0,0018 cuanta geomtrica mnima (B 500) SA : cm de armaduras por m, paralelo al lado A SB : cm de armaduras por m, paralelo al lado B

  • 10

    f) COMPROBACION AL CORTANTE P/ ZAP. FLEXIBLES (seccin a una distancia d del canto del pilar) ao

    d x f * N* ( A ao d) d 3 * f vd A* B 2 d . . . . . . . . d 3 x

    A

    g) COMPROBACION AL PUNZONAMIENTO P/ ZAP. FLEXIBLES (seccin a una distancia d/2 del canto del pilar) ao

    d/2 y f *N* A*B (ao +d)*(bo+d) Ac*2*f vd A*B

    d . . . . . . . . d 2 Ac= 2*(ao + d + bo + d) * d 2 y A

    h) COMPROBACION A LA ADHERENCIA: (a 0,15*ao del canto del pilar) ao El cortante es:

    Vd = f * N*(A- ao + 0,15*ao) 0,15*ao A 2 Las armaduras se encuentran en buenas

    condiciones de adherencia cuando

    A b Vd f bd 0,9 * d * n * *

    siendo: f bd 2 * f cd ; n y = N y dimetro de las varillas

  • 11

    ZAPATA LINDERA CON VIGA DE EQUILIBRIO

    var

    2 c/ 1 c/

  • 12

    FUNDACION DE DOS PILARES LINDEROS CON UNA VIGA DE EQUILIBRIO

    (SUPERFICIAL)

    2 c/

  • 13

    FUNDACION DE DOS PILARES LINDEROS CON UNA VIGA DE EQUILIBRIO

    (A PROFUNDIDAD)

    FUSTE ZAPATA CENTRADA

  • 14

    VIGAS DE FUNDACION

    2

    2

  • 15

    TUBULONES

    D=2,5 =80 =80 =80 =80 cm MAXIMO MNIMO

    HA(1;2;4) mnimo

    FUSTE HC(1;3;6) (+ 30% P.B.)

    60 CAMPANA 10 cm

  • 16

    TUBULONES CON ARMADURAS

    HA(1;2;4) mnimo

    ARMADURAS

    FUSTE HA

    60 CAMPANA

  • 17

    TUBULONES CON ARMADURAS Y VIGA DE EQUILIBRIO

  • 18

    TUBULONES LINDEROS

    ELIPTICO

  • 19

    CABEZAL DE DOS PILOTES

  • 20

    CANTO UTIL

    ARMADURAS DE TRACCION: A

    a) METODO DE LAS VIELAS: (PARA DOS PILOTES)

    Tg = = = = Nd/2F Tg = = = = (igualando las Tg obtenemos)

    PARA TRES PILOTES:

    c) POR FLEXION:

    ARMADURA SUPERIOR: A= A/10

    ESTRIBOS HORIZONTALES Y VERTICALES PARA DOS PILOTES

    S= 0,002 . B . t B: ancho del cabezal . t : separacin de estribos . B h/2 ESTRIBOS PARA MAS DE DOS PILOTES (se usa parrilla)

    S = A total / 4 (total en cada direccin)

  • 21

    DETALLES

    BROTES DE PILARES

    (SOBRE LOS PILOTES)

    PLANTA:

    VIGA DE ARRIOSTRAMIENTO:

  • 22

    ESCALERA DE UN TRAMO APOYADO EN SUS EXTREMOS

    ESCALERA CON GRADAS QUE VUELAN DE UN MURO

  • 23

  • 24

    ESTABILIDAD DEL RESERVORIO

    PESO DEL LIQUIDO

    F (viento) Na

    h

    h/2

    PESO PROPIO DE LA ESTRUCTURA

    Hv H N1

    ho

    . giro X

    Hv = h/2 + H + ho

    M vuelco = F x Hv

    M equilibrante = N1 x X

    M equilibrante = 1,5 x M vuelco

  • 25

    RESERVORIOS

    PLANTA:

    Espesor de Paredes: e

    Espesor de losa fondo: e

    CORTE:

    I ESTADOS DE CARGA:

    1- LAS PAREDES: a. Tanque lleno-presin hidrosttica

    b. Tanque vaco-presin del terreno

    2- EN EL FONDO:

    a. Tanque lleno-presin hidrosttica

    b. Tanque vaco-presin del terreno (cuando est enterrado)

    a

    e

    e

    e b e

    h

    e

    q=h*

    h

    e

    h

    e q=h*t

    h

    e

    h

    e q=h*

  • 26

    VERIFICACIN POR FISURACIN

    II ESPESOR DE LAS PAREDES Y FONDO

    e = 0,1 h e, nunca menor a 20 cm.

    e < e o sea e e

    III CLCULO DEL CORTANTE (El esfuerzo en las paredes debido al lquido)

    V max. = 2.. h del lquido

    Para hallar se entra en la tabla 24-2 con el valor h/b (se interpola si no es exacto).

    V max mayorado = max*. Vf = 1,5 Vmax

    IV EL CORTANTE QUE RESISTE LA ESTRUCTURA: V (debido a su geometra)

    dfd

    Vu ck *.**100*2001*12,0 3

    +=

    En donde: d en mm

    fck en N/mm

    Cuanta Geom.

    = 0,002 w= 0,1 mm. ancho de fisura con alternancia (humedad-seco)

    = 0,0015 w= 0,2 mm. ancho de fisura siempre sumergido

    Se debe verificar que: Vd= max*. Vf < Vu

  • 27

    EN LAS PAREDES VERTICALES

    V ARMADURA VERTICAL DE EMPOTRAMIENTO:

    m v e = 3

    .. h ( se halla, en la tabla 24-2 con h/b)

    ( ) 42 10**39,1.5,7ee

    = * m v e

    : Mdulo de figuracin, con los valores de k y w se entra en la fig. 24-24 o 24-25 y nos da el y la separacin

    VI ARMADURA HORIZONTAL (de forma anloga)

    m h e =

    3.. h

    ( se halla, en la tabla 24-2 con h/b)

    ( ) 42 10**39,15,7ee

    = * m

    h e

    : Mdulo de figuracin, con los valores de k y w se entra en la fig. 24-24 o 24-25 y nos da el y la separacin

    VII ARMADURA HORIZONTAL (por efecto de traccin, se le agrega a la anterior)

    A b = acGha

    .2...

    En la tabla 24-3 y con h/a, obtenemos y 1000=acG Kg/cm2 nos da la armadura total.

    Haciendo A b / 2 nos da en cada cara.

  • 28

    EN EL FONDO

    VIII ARMADURAS EN LA LOSA FONDO:

    a) ARMADURAS SUPERIOR: Se considera depsito vaco y el peso de las paredes y losa tapa. (Para reservorios enterrados o semienterrados)

    m a e = ( )baP +**10,0 ( ) 42' 10**'39,1 5,7 ee= * m a e

    m b e = ( )

    babaP ***10,0 +

    ( ) 42' 10**'39,15,7ee

    = * m b e

    P= peso * ml k: mdulo de fisuracin con los valores de k y w se entra en la fig. 24-24 o 24-25 y nos da el y la separacin, en la direccin paralela a b

    Armadura mnima = 0,002 * 100 * e

    b) ARMADURAS INFERIOR (se considera a flexin, con el peso del agua)

    Se hace m ae = m ve ya calculado en el punto IV

    m be = m he ya calculado en el punto V

    Se obtienen los respectivos k y en la fig. 24-24 o 24-25 nos dan los correspondientes y sus separaciones.

    Armadura mnima = 0,002 * 100 * e

  • 29

    IX ARMADURAS DE TRACCION (agregar a las anteriores)

    A af = achf

    .2

    ..

    2

    A bf = achf

    .2.

    .2

    Los f se obtienen en la tabla 24-3 con h/a y h/b Las armaduras A af y A bf son por metro lineal y se dividen por 2 para tener en cada cara.

  • 30

    DEPOSITOS CILINDRICOS

    CORTE

    I ESPESOR DE LA PARED Y DEL FONDO

    e = 0,05 h + 0,01 r e nunca menor a 20 cm

    e= 0,10 h e e

    II CALCULO DEL CORTANTE

    ( ) 2/1..3,1

    er

    h=

    Con el valor de k se entra en la tabla 24-4 y se obtiene v , que

    si no es exacto se interpola

    . V max = v .r.e. V max mayorado = max*. Vf = 1,5 Vmax

    III EL CORTANTE QUE RESISTE LA ESTRUCTURA: (debido a su geometra)

    dfd

    Vu ck *.**100*2001*12,0 3

    +=

    En donde: d en mm

    fck en N/mm

    Cuanta Geom.

    = 0,002 w= 0,1 mm. ancho de fisura con alternancia(humedad-seco)

    = 0,0015 w= 0,2 mm. ancho de fisura siempre sumergido

    Se debe verificar que: max*. Vf < V

    h

    e

    r

  • 31

    EN LA PARED

    IV ARMADURAS VERTICAL

    m = ehrm .. con el k hallado anteriormente se calcula m

    ( ) 42 10..39,1.5,7ee

    m

    = K: mdulo de fisuracin con los valores de k y w se entra

    en la fig. 24-24 o 24-25 y nos d el y la separacin

    V ARMADURAS HORIZONTAL Se determina con el esfuerzo de traccin mximo.

    n = ... hr con el k hallado se entra en la fig. 24-28 y se obtiene

    ac

    nAac

    = A ac se divide entre 2 para cada cara y no da por ml.

    ac = 1000 kg/cm

    Armaduras mnimas (horiz y vert) = 0,002.100.e

  • 32

    EN EL FONDO

    VI ARMADURAS EN LA LOSA FONDO:

    a) ARMADURAS EN LA CARA SUPERIOR: Se considera depsito vaco y el peso de las paredes y losa tapa. (Para reservorios enterrados o semienterrados)

    m = rP**34,0 ( ) 42' 10**'39,15,7ee

    = * m

    P= peso * ml

    k: mdulo de fisuracin con los valores de k y w se entra en la fig. 24-24 o 24-25 y nos da el y la separacin, en la direccin paralela a b

    b) ARMADURAS EN INFERIOR (se considera a flexin, con el peso del agua)

    Armaduras mnimas = 0, 002 * 100 * e

    VII ARMADURAS DE TRACCION (agregar a las anteriores)

    )1(***5,0 = hn con el K hallado anteriormente en la tabla 24-28

    obtenemos

    ac

    nAac.2

    = A ac se coloca en ambas direcciones y en ambas caras

  • 33

    ALGUNOS TIPOS DE RESERVORIOS

  • 34

    RESERVORIO ELEVADO

  • 35

  • 36

  • 37

    HORMIGON ARMADO 7 SEMESTRE 1ER PARCIAL 5-IV-05

    PRACTICA

    De la siguiente planta, calcula, dimensiona y detalla, la fundacin de los pilares P1, P2, P3, sabiendo que su cota de fundacin est a 2,4 m, el suelo tiene una tensin de 18 tn/m, Fck=240 kg/cm, Fyk= 4200 kg/cm. Los pilares P1 y P3 tienen una fuerza horizontal F1 y F3, como se muestra en el corte.

  • 38

    EXAMEN FINAL

    PRACTICA 15-IV-2005

    Calcula, dimensiona y detalla la fundacin del reservorio, cuyas dimensiones internas son 8m x 2,5m en planta y 3m de altura, el fondo del reservorio se halla a 15 m del suelo y se soporta por 4 pilares (uno en cada esquina). La cota de fundacin est a -2,50m, la tensin del suelo es de 2,5 kg/cm, Fck=240 kg/cm Fyk=4200 kg/cm

    EXAMEN FINAL

    PRACTICA 15-IV-2005

    Calcula, dimensiona y detalla la fundacin del reservorio, cuyas dimensiones internas son 8m x 2,5m en planta y 3m de altura, el fondo del reservorio se halla a 15 m del suelo y se soporta por 4 pilares (uno en cada esquina). La cota de fundacin est a -2,50m, la tensin del suelo es de 2,5 kg/cm, Fck=240 kg/cm Fyk=4200 kg/cm

  • 39

    HORMIGON ARMADO 8 SEMESTRE

    2DO PARCIAL PRCTICA 25-IX-06 Predimensiona un reservorio de hormign armado para agua, de 5 x 8 m en planta por 3 m de altura, que se encuentra enterrado, la parte inferior de la losa fondo se encuentra a una profundidad de - 3,50 m, el peso especifico del terreno es de 1,6 tn/m, tiene un ngulo de rozamiento interno de 30, su capacidad soporte es de 5 tn/m, las tensiones caractersticas son Fck. = 250 Kg./cm. Fyk = 4200Kg/cm. Luego calcula, dimensiona y detalla la losa fondo del reservorio. CRITERIOS DE EVALUACIN: 1- Predimensionado 10 p 2- Clculo de la losa fondo 10 p 3- Dimensionado de la losa fondo 10 p 4- Verificaciones 10 p 5- Detalles constructivos de la losa fondo 10 p Total : 50 p

    HORMIGON ARMADO 8 SEMESTRE

    2DO PARCIAL PRCTICA 25-IX-06

    Predimensiona un reservorio de hormign armado para agua, de 5 x 8 m en planta por 3 m de altura, que se encuentra enterrado, la parte inferior de la losa fondo se encuentra a una profundidad de - 3,50 m, el peso especifico del terreno es de 1,6 tn/m, tiene un ngulo de rozamiento interno de 30, su capacidad soporte es de 5 tn/m, las tensiones caractersticas son Fck. = 250 Kg./cm. Fyk = 4200Kg/cm. Luego calcula, dimensiona y detalla la losa fondo del reservorio. CRITERIOS DE EVALUACIN: 1- Predimensionado 10 p 2- Clculo de la losa fondo 10 p 3- Dimensionado de la losa fondo 10 p 4- Verificaciones 10 p 5- Detalles constructivos de la losa fondo 10 p Total : 50 p

  • 40

    HORMIGN ARMADO 2 8 SEMESTRE 2DO PARCIAL 6-VI-09 duracin: 90 min.

    Se debe calcular un canal de agua de hormign armado, tiene una pendiente del 1 % y una longitud L, las dimensiones internas se aprecia en el corte. La tapa estimar de 20 cm por acceso vehicular. Predimensiona las paredes. Calcula, dimensiona, verifica y detalla la losa fondo del canal, sabiendo que: Fck=250 kg/cm Fyk= 4200 Kg/cm, tensin de suelo 5 Tn/m, peso especfico del terreno 1,6 Tn/m.

    Criterios de evaluacin: Predimensionados: 5 p Clculo: 15 p Dimensionado: 10 p

    Verificaciones: 10 p Detalles constructivos: 10 p Total: 50 p

    HORMIGN ARMADO 2 8 SEMESTRE 2DO FINAL 2VII-09 duracin: 90 min.

    Se debe calcular la fundacin de un reservorio elevado de hormign armado, sus medidas internas son: 8 m x 3 m y altura de 2,50 m, el fondo del reservorio se encuentra a 15m de altura del nivel de suelo, sobre la tapa y en el permetro de esta, tendr una chapa de 1 m de altura. Tiene dos pilares en los extremos. Las tensiones para el clculo son: Fck = 250 kg/cm, Fyk = 4200 Kg/cm, tensin de suelo 60 Tn/m y la cota de fundacin est a 2,8 m.

    Criterios de evaluacin: Predimensionados: 5 p Clculo: 15 p Dimensionado: 10 p

    Verificaciones: 10 p Detalles constructivos: 10 p Total: 50 p

    3 m Medida interna

    1 m Medida interna

    8

    2.5

    15

    3