Memoria de Calculo - Cimentaciones

ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL – CIMENTACIÓN

MEMORIA DE CÁLCULO

DISEÑO DE CIMENTACIONES

PROYECTO:

“MEJORAMIENTO DE LOS SERVICIOS EDUCATIVOS DE LA I.E. N 36206 DEL CENTRO POBLADO MENOR DE HUANACOPAMPA, DISTRITO DE

PAUCARA-ACOBAMBA- HUANCAVELICA”

ESTUDIO: "ANÁLISIS ESTRUCTURAL DE LA CIMENTACIÓN"

DISEÑO: COEDSA SAC UBICACIÓN:

DEPARTAMENTO : HUANCAVELICAPROVINCIA : ACOBAMBADISTRITO : PAUCARALOCALIDAD : HUANACOPAMPA

Huancavelica – Perú Marzo - 2014

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INTRODUCCIÓN:

La cimentación como parte importante de las estructuras es analizada en forma aparte para obtener los mejores y más estables resultados, así como estructuras económicas:

Para el análisis estructural de la parte de la cimentación se tomaron en cuenta los siguientes capítulos:

I.- MATERIALESII.- CONSIDERACIONES DE DISEÑOIII.- ANALISIS DE RESULTADOS

DESARROLLO:

I.- MATERIALES:

1.1.- PROPIEDADES FÍSICAS DEL CONCRETO:

Densidad (p) (Masa por unidad de volumen):Pfc = 245 kg/m3 Peso unitario (W) (Peso por unidad de volumen): Wfc = 2400 kg/m3 Coeficiente de expansión térmica:Cet = 1.30E-05 °C-1 Modulo de Poison: Y = 0.2 Modulo de elasticidad:f'c = 210 kg/cm2 Ec = 15 000*f'c^0.5 217370.651 kg/cm2f'c = 140 kg/cm2 Ec = 15 000*f'c^0.5 177482.393 kg/cm2

1.2.- PROPIEDADES FISICAS DEL ACERO DE CONSTRUCCIÓN:

Densidad (p) (Masa por unidad de volumen):782.97 kg/m3Peso unitario (W) (Peso por unidad de volumen):7680.92 kg*g/m3Coeficiente de expansión térmica:1.20E-05 °C-1Modulo de Poison:0.3Modulo de elasticidad:Es = 2000000 (Kg/cm2)



1.3.- PROPIEDADES FISICAS DEL SUELO:

Capacidad de presión del suelo o portante del suelo. q't = 1.20 kg/cm con referencia a las características del suelo para la cimentación.

* Según las características de diseño del suelo se propone una excavación de 1.60 m mínimo, para el desplante, por lo que para el diseño de la infraestructura se ha tomado 2.30 de altura para el desplante.

II.- CONSIDERACIONES DE DISEÑO:

Las normas usadas para el diseño serán las siguientes: - Del reglamento nacional de Edificaciones (RNE): E30 Diseño sismorresistente: Para los siguientes puntos Análisis espectral.- Los resultados que se obtienen con este análisis son transmitidos a la cimentación y se analiza y diseña con estos datos; así analizo y diseño en el programa SAFE V12.

E20 Cargas:

Aquí se encuentran las cargas de todo tipo que se consideraran sobre la estructura, cargas como las cargas muertas, vivas, de viento, que fueron considerados en el análisis de la súper estructura y que son transmitidos a las zapatas.

E60 Concreto armado:

Se detalla aquí los supuestos y consideraciones de los elementos y su funcionamiento según los esfuerzos a los que esté sometido.Para el caso de las zapatas:

- Se supone que no existen desplazamientos en las direcciones X e Y- Se supone que todo el ´peso de las estructuras son transmitidas a las

cimentaciones en forma de cargas puntuales y momentos en las diferentes direcciones

- Para el diseño de las zapatas se toma en cuenta la envolvente de los esfuerzos que se da de los siguientes combinaciones de carga:

La resistencia requerida (U) para cargas muertas (CM), cargas vivas (CV) y cargas de sismo (CS), será como mínimo:

U = 1,4 CM + 1,7 CVU = 1,25 ( CM + CV) ± CSU = 0,9 CM ± CS

* De estas combinaciones tomo la envolvente para poder diseñar las estructuras.

* Todas las consideraciones anteriormente mencionadas, son tomadas en cuenta dentro del análisis de la superestructura por lo que aquí únicamente se las menciona como tales, pero son tomadas en cuenta como ya se menciono a través de las fuerzas transmitidas a esta parte de las estructuras.



III.- ANALISIS DE RESULTADOSAquí gráficamente menciono el análisis que se realizo a la estructura en mención así como los resultados del diseño:

Geometría de las cimentaciones:

- Como se puede observar todas las zapatas son concéntricas y están en su estado final de diseño, es decir con las medidas finales propuestas para su funcionamiento, además de eso todas las zapatas tienen un espesor de 60 cm.



Resultados de presiones sobre el terreno:

- Donde por la escala colorimétrica se puede observar que en ningún lugar se sobrepasa los 1.20 kg/cm2, considerados como la capacidad portante del suelo.

- Por lo que las dimensiones dadas son funcionales, así como el espesor elegido.

Comprobación por punzonamiento:

- Los valores para el punzonamiento deben en todos los casos ser menores de 1, lo cual se observa en el siguiente gráfico.

- Por lo que podemos deducir que los espesores elegidos son óptimos para las cargas dadas.

- Además de lo mencionado cabe aclarar que los símbolos N/C si las hubiera, significan que no se puede realizar la comprobación por punzonamiento en esos



puntos puesto que sobre esas zapatas se apoyan las vigas de cimentación, lo cual en este caso aseguran que no habrá fallas por corte o punzonamiento.

Resultados por punzonamiento de las zapatas:

De los resultados por flexión de las zapatas:

- Podemos observar que para las condiciones dadas en el Typical Uniform Reinforcing. Los aceros elegidos son los necesarios para las solicitaciones dadas.



- Dentro de los resultados de las zapatas hay lugares donde las zapatas necesitan acero superior, ósea el acero negativo, aunque se puede notar que estos aceros están en el orden de 1 Ø de ½ para cada 1.5 m, lo que se puede despreciar.

- Los resultados aquí presentados son para el diseño por aceros requeridos, estos aceros son en la mayoría de los de 5/8’’@ 0.15 m en la parte inferior de las zapatas y otras requieren además aceros en la parte superior que como se dijo se despreciaran.

Conclusiones:

- Debo mencionar que los detalles de todos los resultados presentados anteriormente, se encuentran mejor detallados en los planos de las cimentaciones.

- Para el cálculo se usó el programa SAFE V 12.0.0.

- Finalmente queda mencionar que es preferible imprimir estas hojas a color pues solo así quedaran expuesta de manera más clara los parámetros de diseño tomados en cuenta.

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