Memoria de Calculo Estrucutal

1

MEMORIA DE CALCULO ESTRUCUTAL

PROYECTO:

EDIFICIO TRIANA

DISEÑO ESTRUCTURAL

ING DIEGO MARTINEZ

DUITAMA

BOYACA

2

Duitama Junio de 2012

Señores

CURADURIA URBANA

Duitama.

Certifico que el diseño realizado del proyecto “EDIFICIO TRIANA” a

construirse en la cuidad de Duitama, de acuerdo con los requisitos

establecidos en la Norma Sismo Resistente (NSR-10). Los resultados

aparecen consignados tanto en la memoria de diseño como en los planos

estructurales que forman parte de este proyecto.

Cualquier modificación del presente diseño, cambiaria en su totalidad los

parámetros de confiabilidad y desempeño estructural de diseño; por lo tanto

dichos cambios deberán ser autorizados y realizados por el ingeniero

diseñador. De lo contrario lo excluye de toda responsabilidad civil y penal

sobre el mismo.

Cordialmente,

Director de Diseño

Ing. Diego Martinez

3

TABLA DE CONTENIDO

1. GENERALIDADES 4

2. CARGAS 5

3. DATOS SISMICOS 6

4. PREDIMENSIONAMIENTO 11

5. COMBINACIONES DE CARGA 12

6. MATERIALES 13

7. EVALUACION DE CARGAS 14

8. CALCULO DE DERIVAS 15

9. DISENO PLACA TANQUES 16

10. DISENO PLACA ENTRE PISO 17

11. DISENO ESCALERA 21

12. DISENO COLUMAS 22

13. DISENO VIGAS 22

14. DISENO CIMENTACION 23

15. ANEXOS 44

4

1. GENERALIDADES

DESCRIPCION DEL PROYECTO ESTRUCTURAL

El proyecto consiste en una construcción de cinco pisos: primer piso en un

área de primer piso 68,9 m2, segundo 63,44 M 2,y ALTILLO 28 m2 .

La estructura es en forma irregular en planta, para su análisis sísmico se

realizó por medio del método análisis modal, programa estructural ETABS

V. 9.7.2.

DISEÑO SISMO RESISTENTE

Se siguen las normas de código Colombiano de Construcciones Sismo

Resistente ley NSR 10. Estructura formada por pórticos de concreto

reforzado, placas aligeradas en casetón y formada por viguetas, las que se

apoyan en vigas y estas transmiten la carga a las columnas, trasladándola a

las zapatas. La cimentación estará formada por zapatas y viga de amarre

contrapeso, y así absorber los asentamientos que se presenten.

Los pórticos analizados se calculan en el sistema de computadora, programa

matricial método de la rigidez, desplazamientos y giros por el método

matricial utilizando el programa ETABS.

El programa analiza: deformaciones, desplazamientos, giros, efectos de

esbeltez para columnas, analiza vigas con refuerzo para flexión y cortante,

para columnas entrega el diseño de cada elemento.

En las memorias se presentan los resultados de los pórticos, con sus

dimensiones de elementos, cargas verticales y fuerza sísmica, con tres

hipótesis de cargas.

Para el análisis sísmico se realiza por el método de ANALISIS DINAMICO

MODAL y haciendo una distribución de rigidez en las columnas.

Cimentación de zapatas en programa de computadora ETABS, con cargas

últimas de trabajo y método de la rotura o última resistencia.

Para la combinación de las cargas se desarrolla por la última resistencia o

rotura.

5

2. CARGAS

a. Cargas muertas : B.3.2, B.3.3, y B. 3.4

b. Cargas Vivas: de acuerdo a B.4.2.1.

Se utilizan los siguientes valores de pesos específicos:

PESOS

CONCRETO REFORZADO

24 KN/m3

CONCRETO SIMPLE 22 KN/m3

MAMPOSTERIA LADRILLO TOLETE

15 KN/m3

MORTERO DE PEGA PARA

MAMPOSTERIA

21 KN/m3

Además se tiene los siguientes valores de cargas muertas:

CARGA MUERTA

BALDOSIN DE CEMENTO

0,10 KN/m2

TEJA ONDULA ASBESTO CEMENTO

0,18 KN/m2

CIELO RAZO LIVIANO

0,07 KN/m2

FACHADA LADRILLO Y PARTICIONES

3 KN/m2

Se utilizan las siguientes cargas vivas:

CARGA VIVA

VIVIENDA 1,8 KN/m2

CUBIERTA 0,5 KN/m2

ESCALERAS 3 KN/m2

6

3. DATOS SISMICOS DEL PROYECTO.

LOCALIZACION DUITAMA

NIVEL DE AMENZA SISMICA ALTA

NUMERO DE PISOS 5

ACELERACION PICO EFECTIVA Aa 0,2

VELOCIDAD PICO EFECTIVA Av 0,25

PERFIL DEL SUELO D

Fa 1,4

Fv 1,9

COEFICIENTE DE IMPORTANCIA 1

ALTURA EDIFICIO (m) 11,9

COEFICIENTE BASICO DE DISIPACION DE ENERGIA DES Ro

7

ESPECTRO

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0 1 2 3 4 5

Sa

Periodo (s)

ESPECTRO ELASTICO DE ACELERACION

7

Aa 0,2

Av 0,25

Perfil del Suelo

D

Fa 1,4

Fv 1,9

Importancia 1

To 0,170 s

Tc 0,814 s

TL 4,560 s

Sa1 0,7

Datos espectro elástico

T(s) Sa

0 0,7

0,1 0,7

0,2 0,7

0,3 0,7

0,4 0,7

0,5 0,7

0,6 0,7

0,7 0,7

0,8 0,7

0,8142857 0,7

0,9 0,6333333

1 0,57

1,1 0,5181818

1,2 0,475

1,3 0,4384615

1,4 0,4071429

1,5 0,38

1,6 0,35625

1,7 0,3352941

1,8 0,3166667

1,9 0,3

2 0,285

2,1 0,2714286

2,2 0,2590909

2,3 0,2478261

2,4 0,2375

2,5 0,228

2,6 0,2192308

2,7 0,2111111

2,8 0,2035714

2,9 0,1965517

3 0,19

T(s) Sa

3,1 0,183871

3,2 0,178125

3,3 0,1727273

3,4 0,1676471

3,5 0,1628571

3,6 0,1583333

3,7 0,1540541

3,8 0,15

3,9 0,1461538

4 0,1425

4,1 0,1390244

4,2 0,1357143

4,3 0,1325581

4,4 0,1295455

4,5 0,1266667

4,56 0,125

4,6 0,1228355

4,7 0,1176641

4,8 0,1128125

4,9 0,1082549

5 0,103968

8

Se determinó el periodo fundamental del edificio A.4.2.2

PERIODO FUNDAMENTAL DE LA EDIFICACION

ALTURA EDIFICIO 11,50 m

ESTRUCTURA APORTICA

Ta=Ct*h^α

Ct 0,047

α 0,9

Ta 0,423 s

CALCULO DE FUERZAS SISMICAS

METODO: FUERZA HORIZONTAL EQUIVALENTE (FHE)

PERIODO DE VIBRACION

To 0,170 s

Tc 0,814 s

TL 4,560 s

Sa 0,700 s

9

PESO DE LA ESTRUCTURA

PISO 2

ELEMENTO CANTIDAD Long (m) Área (m2)

Carga KN/m ó KN/m2

Peso KN

LOSA 1 0 97,44 5,964285714 581,16

VIGA 30X30 25 78,6 0 2,16 169,776

COL35X35 14 2,3 0 2,94 94,668

TOTAL 845,604

PISO3


Carga KN/m ó KN/m2

Peso KN

LOSA 1 0 97,44 5,964285714 581,16

VIGA 30X30 25 78,6 0 2,16 169,776

COL35X35 14 2,3 0 2,94 94,668

TOTAL 845,604

PISO 4


Carga KN/m ó KN/m2

Peso KN

LOSA 1 0 97,44 5,964285714 581,16

Viga 30x30 25 78,6 0 2,16 169,776

COL35X35 14 2,3 0 2,94 94,668

TOTAL 845,604

PISO 5


Carga KN/m ó KN/m2

Peso KN

LOSA 1 0 97,44 5,964285714 581,16

Viga 30x30 25 78,6 0 2,16 169,776

COL35X35 14 2,3 0 2,94 94,668

TOTAL 845,604

10

CUBIERTA

ELEMENTO CANTIDAD Long (m) Area Carga KN/m ó KN/m2

Peso KN

CUBIERTA 1 0 97,44 2,75 267,96

Viga 30x30 25 78,6 0 2,16 169,776

COL35X35 14 2,3 0 2,94 94,668

TOTAL 532,404

TOTAL PESO EDIFICIO 3914,82 KN

CORTANTE VASAL 2740,37 KN

La fuerza sísmica se calculó según lo indica A.4.3.2

PISO h Acumula

da (m)

W (KN) m (KN*s2/m)

mi*hK CVx V (KN)

CUBIERTA 11,5 532,404 54,2936977

624,377 0,52467821 1437,814

PISO 5 9,2 845,604 86,233326 793,3466

0,66666666 1826,916

PISO 4 6,9 845,604 86,233326 595,01 0,5 1370,187

PISO 3 4,6 845,604 86,233326 396,673 0,33333333 913,458

PISO2 2,3 845,604 86,233326 198,336 0,16666666 456,729

TOTAL 1190,02 1 2740,374

Donde K:

Para este caso se tomo k=1

11

4. PREDIMENSIONAMIENTO DE ELEMENTOS

Según la tabla C.9.5 (a) se pre dimensionaron los elementos para no calcular

deflexiones para las vigas se tiene:

Para la luz de 4,5 m h= l/18.5; h=4,5m/18.5= 0,25 m pero se toma 0,30 m

Para el voladizo se tiene l/8 = 1,225m/8 = 0,153m pero se toma 0,30.

Para las columnas se tomó una sección cuadrada de 0,35m x 0,35m.

5. COMBIANCIONES DE CARGA

En el diseño estructural del edificio se utilizó el sistema de pórticos estructurales

según la norma N.S.R 10 y para dicho diseño se utilizó el programa ETABS V. 9.7.2

para dicho diseño como se muestra a continuación. La placa utilizada es aligerada

en casetón lona.

Combinaciones utilizadas para el chequeo de derivas

COMBINACIONES DE CARGA APRA EL CALCULO DERIVAS

DERIVA 1 1,2D+1,0L+1SXDER+0,30SYDER

DERIVA 2 1,2D+1,0L+0,30SXDER+1SYDER

DERIVA 3 0,9D+1SXDER+0,3SYDER

DERIVA 4 0,9D+0,30SXDER+1SYDER

Dónde:

D: Carga Muerta

L: Carga Viva

Sx,Sy: Fuerza de sismo si reducir

Combinaciones utilizadas para el diseño de elementos estructurales.

COMBINACIONES DE CARGA APRA EL CALCULO DERIVAS

COMBO1 1,4D

COMBO2 1,2D+1,6L

COMBO3 1,2D+1,0L

12

COMBO4 1,2D+1,0L+1SX+0,30SY

COMBO5 1,2D+1,0L+0,30SX+1,0SY

COMBO6 0,9D

COMBO7 0,9D+1SX+0,30SY

COMBO8 0,9D+0,30SX+1,0SY

SERVICIO 1,0D+1,0L

SUELO X 1,0D+1,0L+0,10SX

SUELO Y 1,0D+1,0L+0,10SY

6. MATERIALES

Concretof`c 21 MPa para zapatas, vigas de amarre, placas, viguetas, vigas y

columnas.

Acero de Refuerzo Longitudinal fy 420 MPa Para Diámetros ½”-5/8”-3/4”-

7/8”-1”

Acero de Refuerzo Transversal fy 240 MPa para diámetros ¼”-3/8”

13

7. EVALUACION DE CARGAS

LOSA ENTREPISO 2,3,4

ALTURA DE LA LOSA 0,30m

0,30m

0,05m

0,22m

0,03m

0,10m 0,70m 0,10m

CARGA MUERTA Torta Superior 1,20 KN/m2

Torta Inferior 0,66 KN/m2

Nervios 0,75 KN/m2

Casetón Lona 0,25 KN/m2

Acabados 0,10 KN/m2

Muros Y Particiones 3,00 KN/m2

CARGA MUERA TOTAL 5,96 KN/m2

CARGA VIVA 1,80 KN/m2

CARGA TOTAL

D+L 7,76 KN/m2

WU 10,04 KN/m2 U 1,292732291

14

CUBIERTA INCLINADA LIVIANA CARGA MUERTA TEJA ETERNIT 0,25 KN/m2

ENTRAMADO METALICO 0,50 KN/m2

ACABADOS 0,50 KN/m2

MAMPOSTERIA DE CULATAS 1,50 KN/m2

TOTAL 2,75 KN/m2

Carga sobre las Viguetas 8,03 KN/m

8. CALCULO DE DERIVAS

Por medio del programa ETABS, se calculan los desplazamientos debido al empuje

realizado por las fuerzas símicas,el desplazamiento máximo que puede tener la

estructura es .igual a 0,01*h(altura entre piso)=0,01*2,3=2,3 cm

ETABS v9.7.2 File:PROYECTO TRIANA Units:KN-cm junio 30, 2012 11:06 PAGE 5

D I A P H R A G M D R I F T E N V E L O P E S

STORY DIAPHRAGM DIRECTION LOAD POINT X Y Z MAX DRIFT

CUBIERTA CUBIERTA X DERIVA1 579 760 0 1150 0,000008

CUBIERTA CUBIERTA Y DERIVA2 598 0 19,5 1150 0,000006

PISO5 PISO5 X DERIVA1 579 760 0 920 0,000013

PISO5 PISO5 Y DERIVA2 598 0 19,5 920 0,000009





PISO2 PISO2 X DERIVA1 572 760 122,5 230 0,00001


15

9. Diseño Placa de Tanques

PLACA DE TANQUES

4,50 m

4,1

4 m

Ancho Apoyo 0,35 m AVALUO DE CARGAS

Carga Muerta

Espesor 0,25 m Peso Propio 6,00 KN/m2

b 1,00 m Peso Tanques 39,22 KN/m2

d 0,21 m Total 45,22 KN/m2

Carga Viva 2,00 KN/m

2

Wu=1,2D+1,6L 57,47 KN/m

2

DISEÑO A FLEXION

Sentido Longitudinal

Sentido Transversal

Momento 134,37 KN m

Momento 112,93 KN m

ρ 0,009

ρ 0,0074

As 18,90 cm

2

As 15,54 cm

2

Separación

Separación

Barra Nº4 6,72 cm

Barra Nº4 8,17 cm

Barra Nº5 10,42 cm

Barra Nº5 12,68 cm

Barra Nº6 15,08 cm

Barra Nº6 18,34 cm

Usar 1 Nº 5 cada 10 cm Usar 1 Nº5 cada 12 cm

DISEÑO A CORTANTE

Sentido Longitudinal

Sentido Transversal

V 124,28 KN

V 113,93 KN

V(d) 112,21 KN

V(d) 101,86 KN

υ(d) 0,534 MPa Vd<Vc OK

υ(d) 0,485 MPa Vd<Vc OK

υ(concreto) 0,779 MPa υ(concreto) 0,779 MPa

16

10. DISEÑO PLACA ENTRE PISO

DISEÑO A FLEXION

EJES ALFABETICOS

EJES NUMERICOS

Ancho Apoyo 0,30 m

Ancho Apoyo 0,3

Luz A-B 4,50 m

Luz 3-4 4,14

4,5

4,14

A B

3 4

M (-) KN m 7,913659821 7,91366

M (-) KN m 6,658013 6,658013

M (+) KN m 13,566

M (+) KN m 11,41374

ρ (-) 0,0018 0,0018

ρ (-) 0,0018 0,0018

As (-) cm2 4,86

As (-) cm2 4,86 4,86

Separación (cm) 14,6090535 14,6091

Separación (cm) 14,60905 14,60905

ρ (+) 0,0018

ρ (+) 0,0018

As (+) cm2 4,86

As (+) cm2 4,86

Separación 14,609

Separación 14,60905

Colocar 1 Nº 3 cada 14 cm Colocar 1 Nº 3 cada 14 cm

17

DISEÑO A CORTANTE

4,5

A B

V(KN) 21,830786 25,10540357 21,8307857

Vd( KN) 19,647707 22,59486321 19,6477071

υ(d) 0,0727693 0,083684679 0,07276929

υ(concreto) 0,5842784 0,584278401 0,5842784

CUMPLE O.K O.K O.K

DISEÑO DE NERVIO TIPICO

DISEÑO NERVIO

DIMENSIONES

0,10 m

0,2

2 m

EJES LUZ (m) Carga sobre las viguetas 8,02 kN/m

2

1--2 1,225 2--3 2,05

3--4 4,14 d 0,18 m 4--5 2,86 Fleje Nº3 1

Rama 0,71 cm2

0,042

5--6 3,46

13,735

8,02 KN/m

1 2 3 4 5 6

18

x(m) 0 0,5 1,225 1,725 2,05 2,55 3,05 3,275 3,775 4,275 4,775 5,275

M (-) kN m 0 0,176 0,9014 4,36 9,887 10,46 2,67

M(+) KN m 1,35 0,495 3,03 6,61 8,07

ρ(-) 0,0033 0,0033 0,0037 0,009 0,0109 0,0033

ρ(+) 0,0033 0,0033 0,0033 0,0058

0,0071

As (-) 0,594 0,666 1,62 1,962 0,594

As (+) 0,594 0 0 0,594 0 0 0 0 0,594 1,044 1,278

V(KN) 5,092 5,3 3,72 13,97 17,85

ν (MPa) 0,28288 0 0,294444444 0,206666667 0 0 0 0,7761111 0,991 0 0 0

φc (MPa) 0,584278

0,5842784 0,584278401 0,584278401 0,584278401 0,584278401 0,5842784 0,5842784 0,584 0,5842784 0,5843

0,5843

φs (MPa) --- --- --- --- --- --- --- 0,4505364 0,737 --- --- ---

Separación 16,9047 16,904761 16,9047619 16,9047619 16,9047619 16,9047619 16,90476 10,727057 17,57 16,904761 16,90 16,90

Separación máxima

(cm)

5 11 11 11 11 5 11 11 11

x(m) 5,775 6,275 6,775 7,275 7,415 7,915 8,415 8,915 9,415 9,915 10,28 10,78 11,28

M (-) kN m 0,294 7,332 9,5 4,37 1,39 0,536 1,809 5,21 8,79 1,21 4,23

M(+) KN m 7,4 4,615

ρ(-) 0,0033 0,0064 0,0086 0,0037 0,0033 0,0033 0,003 0,0044 0,008 0,003 0,004

ρ(+) 0,0065 0,0039

As (-) 1,152 1,548 0,666 0,594 0,594 0,594 0,792 1,422 0,594 0,648

As (+) 1,17 0,702 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

V(KN) 17,453 12,47 11,97 15,89

ν (MPa) 0 0 0 0 0,96961111 0,69277778 0 0 0 0 0,665 0,883 0

φc (MPa) 0,58428 0,5842784 0,5842784 0,5842784 0,5842784 0,5842784 0,584278 0,584278 0,584 0,5842784 0,584 0,584 0,584

φs (MPa) --- --- --- --- 0,70853641 0,3394253 --- --- --- --- 0,302 0,593 ---

19

Separación (cm)

16,9048 16,904762 16,9047619 16,9047619 16,8699146 8,08155482 16,90476 16,90476 16,9 16,904762 7,2 14,11 16,9

Separación máxima

11 11 11 5 11 11 11 5 11

x(m) 11,775 12,275 12,775 13,275 13,735

M (-) kN m 7,54 8,75 7,76 4,66 0

M(+) KN m

ρ(-) 0,0066 0,0078 0,0068 0,0039

ρ(+)

As (-) 1,188 1,404 1,224 0,702

As (+) 0 0 0 0 0

V(KN) 12,46

ν (MPa) 0 0 0 0 0,69222222

φc (MPa) 0,58428 0,5842784 0,5842784 0,5842784 0,5842784

φs (MPa) --- --- --- --- 0,33868456

Separación (cm)

16,9048 16,904762 16,9047619 16,9047619 8,06391814

Separación máxima

(cm)

5

20

11. DISEÑO ESCALERA

DISEÑO ESCALERA

AVALUOS DE CARGAS

Huella 0,25 m

Carga Muerta

ContraHuella 0,18 m

Losa 3,29 KN/m2

Altura 2,30 m

Peldaño 2,10 KN/m2

Longitud 3,10 m

Acabados Granito 1,50 KN/m2

α 36,57

Pañete 0,55 KN/m2

h 0,15 m

Total Carga Muerta 7,43 KN/m2

d 0,11 m

Carga Viva 3,00 KN/m2

Carga Ultima 13,72 KN/m

3,10 m

DISEÑO A FLEXION

Sentido Longitudinal Sentido Transversal M (KN m) 16,48355 M ρ 0,0037 ρ 0,0018 As (cm2) 4,07 As 1,98 Separación

Separación

Barra Nº3 17,445 Barra Nº3 21,212121 Colocar 1 Nº 3 cada 17 cm Colocar 1 Nº3 cada 21 cm

DISEÑO A CORTANTE

V(KN) 21,2691 Vu(KN) 19,7597 υ (MPa) 0,1796 φυc (MPa) 0,5843 CRITERIO O.K

13,72 KN/m2

21

12. DISENO DE COLUMNAS

13. DISENO VIGAS A FLEXION

22

14. DISENO CIMENTACIONES

DISEÑO ZAPATA TIPO 1

COLUMNA INTERIOR

COLUMNA EXTERIOR

b 0,35 m

b 0,35 m

h 0,35 m

h 0,35 m

Ps 376

Ps 440

Pu 688,3

Pu 576,79

1,50 m

2,8

0 m

Resultante 816 KN

Area 4,08 m2

σu 194,2 KPa O.K

Carga Bajo Cimiento 291,346962

2,0

5 m

Ma 10,64 KN m Mb 28,26 KN m

M luz 159,01 KN m

Cortante Maximo 334 KN

Verificación de la distancia d

Mu

93,64 KN m

ρ 0,0033

d 0,47 m

h 0,50 m

23

DISEÑO LONGITUNIAL

A B

M(-) KNm 10,64 KN m 28,26 KN m

M(+) KNm 129,06

ρ (-) 0,0033 0,0062

ρ (+) 0,0033

As(-) 15,51 29,14

Colocar 8 Nº4

Colocar 13 Nº4

As(+) 15,51

Colocar 8 Nº4

V 333,38 309,34

Vd 247,7

υu 0,52702128

υc 0,5842784

CUMPLE O.K

DISEÑO TRANSVERSAL

1. bajo la columna de lindero

2. Bajo Columna Interior

Ancho Viga 1,20 m Ancho Viga 1,4

qt 250,666667 qt 293,333333

V borde 213,066667 V borde 249,333333

Vu 319,6 Vu 374

νu 0,56666667 νu 0,56838906

vc 0,5842784 vc 0,5842784

CRITERIO O.K CRITERIO O.K

M Borde 180,48 M Borde 287,466667

M 270,72 M 431,2

ρ 0,001729 ρ 0,003059

As 9,75156 As 20,12822

Colocar 6N° 4 Colocar 10 N° 5

24

ZAPATA TIPO 2

Luz 2,05 m

σadm 200,0 KPa

COLUMNA INTERIOR

COLUMNA EXTERIOR

b 0,35 m

b 0,35 h 0,35 m

h 0,35

Ps 864,64

Ps 669,75 Pu 1125,05

Pu 947,14

2,20 m

3,5

0 m

Resultante 1534 KN

σu 199,3 KPa O.K

Carga Bajo

Cimiento 438,444748

2,0

5 m

Ma 105,77 KN m Mb 57,03 KN m M luz 257,89 KN m Cortante

Maximo 605 KN

Verificación de la distancia d

Mu

157,46 KN m

ρ 0,0033

d 0,47 m

h 0,50 m

DISEÑO LONGITUNIAL

A B

M(-) KNm 57,03 KN m 257,89

M(+) KNm

105,77 KN m

ρ (-) 0,0033 0,0033

ρ (+) 0,0033

As(-) 15,51 15,51

Colocar 8 Nº4 Colocar 8 Nº4

As(+) 15,51

Colocar 8 Nº4

V 605 KN 309,34

Vd 250,76

υu 0,53353191

25

υc 0,5842784

CUMPLE O.K

DISEÑO TRANSVERSAL



Ancho Viga 1,45 m

Ancho Viga 1,29

qt 304,431818

qt 393,0181818 V borde 258,767045

V borde 334,0654545

Vu 388,150568

Vu 501,0981818 νu 0,56955329

νu 0,826485538

vc 0,5842784

vc 0,584278401 CRITERIO O.K

CRITERIO FALSO

M Borde 320,033949

M Borde 327,0107782 M 480,050923

M 490,5161673

ρ 0,001729

ρ 0,003059 As 11,783135

As 18,546717


26

ZAPATA TIPO 3

Luz 2,05 m

σadm 200,0 KPa

COLUMNA INTERIOR

COLUMNA EXTERIOR

b 0,35 m

b 0,35 h 0,35 m

h 0,35

Ps 864,64

Ps 361,94 Pu 1125,05

Pu 584,88

1,80 m

3,4

5 m

Resultante 1227 KN

σu 197,5 KPa O.K

Carga Bajo

Cimiento 355,5304348

2,0

5 m

Ma 4,89 KN m Mb 166,74 KN m M luz 116,75 KN m Cortante

Maximo 460 KN

Verificacion de la distancia d

Mu

141,75 KN m

ρ 0,0033

d 0,47 m

h 0,50 m

DISEÑO LONGITUNIAL

A B

M(-) KNm 166,74 KN m 116,75

M(+) KNm

166,74 KN m

ρ (-) 0,0033 0,0033

ρ (+) 0,0033

As(-) 15,51 15,51

Colocar 8 Nº4 Colocar 8 Nº4

As(+) 15,51

Colocar 8 Nº4

V 460 KN 309,34

Vd 270

υu 0,574468085

27

υc 0,584278401

CUMPLE O.K

DISEÑO TRANSVERSAL



Ancho Viga 1,00 m

Ancho Viga 1,3

qt 201,0777778

qt 480,3555556

V borde 170,9161111

V borde 408,3022222

Vu 256,3741667

Vu 612,4533333

νu 0,54547695

νu 1,002378614

vc 0,584278401

vc 0,584278401

CRITERIO O.K

CRITERIO O.K

M Borde 100,5388889

M Borde 405,9004444

M 150,8083333

M 608,8506667

ρ 0,001729

ρ 0,003059

As 8,1263

As 18,69049


28

ZAPATA TIPO 4 (SON DOS)

Columna

f'c 21 MPa

σ 0,20 MPa

bc 0,35 m

Fy 420 MPa

t 0,35 m

m 23,5

Predimensionamiento

Cargas

c 2,30 m

b 1,60 m Pu 598,3 KN

d 1,43 m PP(10%) 47,9 KN

e 0,63 m ∑P1 646,1 KN

L 4,50 m

L-e 3,88 m

L-d 2,45 m

Area Necesaria

∑P1 3,23 m2

σ

c=2b 1,76m2=b*c b=0,5c

c 2,54 m Asumimos

b 1,27 m c 2,30 m

b 1,60 m

ΔR 104,2 KN

σ neto 0,191 MPa O.K

c 2,34 m

Diseño de la Viga de Contrapiso

FLEXION

Mu=ΔR(l-d) 255,33 KN-m h 0,45 m ρ 0,02757324

1,7 Mu 434,06 KN-m b 0,45 m As 45,909 cm2

d 0,37 m

CORTANTE

Carga Longitudinal Bajo la Zapata 439,06

29

Exterior KN/m

Ai 76,83555645

Ad 521,4 KN

V(d) -104,2 KN

Diseño Zapata Interior

Diseño Flexión

Revisión Cortante

1,60 m

Mu

127,21 KN-m

V borde 213,80 KN

2,3

0 m

0,7

h 0,50 m

Vu 363,47 KN

d 0,42 m

vu 0,541 MPa

ρ 0,0018

vc 0,584 MPa

0,45 m As 12,10 cm2

Criterio O.K

Separación

0,70

Barra N°4 10,50 cm Barra N°5 16,12 cm Barra N°6 23,56 cm

Colocar 1 N° 5 cada 16 cm en cada sentido

30


COLUMNA Ps 1014,32 KN

b 0,35 m PU 1292,50 KN

h 0,35 m Mx 50,56 KN m

d 0,29 m My 48,45 KN m

qadm 150 KPa ex 0,05 m

ey 0,05 m

Iteraciones para determinar B

LADO q1 (KN/m2)

q2 (KN/m2)

q3 q3<qa q4 (KN/m2)

1,6 251,18457 322,60833 396,93806 Aumente 399,30957

1,65 240,32457 372,54998 373,15503 Aumente 375,38759

1,7 230,05984 350,95674 351,56148 Aumente 353,55262

1,75 220,36152 331,18777 331,79224 Aumente 333,56875

1,8 211,19959 313,04323 313,64744 Aumente 315,23251

1,85 202,5439 296,34989 296,95386 Aumente 298,36764

1,9 194,36478 280,95703 281,56078 Aumente 282,82082

1,95 186,63349 266,73298 267,33653 Aumente 268,4582

2 179,3225 253,56235 254,16571 Aumente 255,1625

2,05 172,40562 241,34362 241,94681 Aumente 242,8306

2,1 165,85811 229,98723 230,59025 Aumente 231,37156

2,15 159,65668 219,41389 220,01676 Aumente 220,70489

2,2 153,77949 209,55324 210,15597 Aumente 210,7592

2,25 148,20609 200,34263 200,94523 Aumente 201,47095

2,3 142,9174 191,72617 192,32864 O.K 192,78343

Se asume una zapata cuadrada de lado 2,30 m

q1 142,9 KPa

q2 191,7 KPa

q3 192,3 KPa

q4 192,8 KPa

Se asume un d= 0, 38 m y h=0,45 m

31

CORTANTE POR PUNZONAMIENTO

Cortante por Punzonamiento

bo 2,92 cm

V(KN) 1213,87 KN

νu 1,09 MPa

Parámetros

1 1,15 MPa

2 2,11 MPa

3 3,58 MPa

Criterio

Parámetro 1 O.k

Parámetro 2 O.k

Parámetro O.k

32

CORTANTE DIRECTO EN LA DIRECCIÓN MÁS LARGA

qud 148,6 KPa

Cortante sobre el Voladizo

Vud 299,6 KPa

El esfuerzo Cortante

vu 0,3 KPa

φVc 0,6 KPa

Criterio O.k

33

quf 145,1 KPa

Lv 1,15 m

Mu 254,29 KN m

ρ 0,0049

As 18,62 cm2

Separación

Barra N°4

6,82 cm2

Barra N°5

10,47 cm2

Barra N°6

15,36 cm2

Colocar 1 N°5 cada 10 cmen cada sentido

34


COLUMNA Ps 735,15 KN

b 0,35 m PU 939,15 KN

h 0,35 m Mx 9,56 KN m

d 0,29 m My 1,91 KN m

σadm 150,0 KPa ex 0,01 m

ey 0,003 m

Iteraciones para determinar B

LADO q1 (KN/m2) q2 (KN/m2) q3 q3<qa q4 (KN/m2)

1,6 270,3662109 273,18062 287,266375 Aumente 298,374023

1,65 254,7074046 269,961357 270,121185 Aumente 280,24543

1,7 240,369428 254,311088 254,470801 Aumente 263,719723

1,75 227,20793 239,983015 240,142619 Aumente 248,613411

1,8 215,0977366 226,832287 226,991789 Aumente 234,768519

1,85 203,9298758 214,733359 214,892766 Aumente 222,048447

1,9 193,6091267 203,576987 203,736303 Aumente 210,334597

1,95 184,0519901 193,267749 193,426979 O.K 199,523593

Se asume una zapata cuadrada con lado de 1,95 m

Se asume un d= 0, 38 m y h=0,45 m

Cortante

h 0,40 m

d 0,33 m

35

CORTANTE POR PUNZONAMIENTO

Parámetros

1 1,146 MPa

2 2,002 MPa

3 3,584 MPa

Criterio

Parámetro 1 O.k

Parámetro 2 O.k

Parámetro O.k

Cortante por Punzonamiento

bo 2,72 m

V(KN) 869,96 KN

νu 0,969 MPa

36

CORTANTE DIRECTO EN LA DIRECCION MAS LARGA

qud 149,8 KPa

Cortante sobre el Voladizo

Vud 208,6 KPa

El esfuerzo Cortante

vu 0,2809 MPa

φVc 0,5843 MPa

Criterio O.k

37

quf 149,24 KPa

Lv 0,95 m

Mu 151,53 kN m

ρ 0,0028

As 9,24 cm2

Separación

Barra N°4 13,74 m

Barra N°5 21,10 m

Barra N°6 30,95 m

Colocar 1 N°5 cada 21cm en cada sentido

38

ZAPATA TIPO 7 (SON DOS)

ZAPATIA TIPO 7

Columna

f'c 21 MPa

σ 0,20 MPa

bc 0,35 m

Fy 420 MPa

t 0,35 m

m 23,5

Predimensionamiento

Cargas

c 1,90 m

b 1,60 m Pu 463,6 KN

d 1,43 m PP(10%) 37,1 KN

e 0,63 m ∑P1 500,7 KN

L 4,50 m

L-e 3,88 m

L-d 2,45 m

Área Necesaria

∑P1 2,50 m2

σ

c=2b 1,76m2=b*c b=0,5c

c 2,24 m Asumimos

b 1,12 m c 1,90 m

b 1,60 m

ΔR 80,8 KN


c 1,82 m


FLEXION

Mu=ΔR(l-d) 197,85 KN-

m h 0,45 m ρ 0,01843865

1,7 Mu 336,35 KN-

m b 0,45 m As 30,700 cm2

d 0,37 m

39

CORTANTE

Carga Longitudinal Bajo la Zapata Exterior

340,22 KN/m

Ai 59,53895161

Ad 404,1 KN

V(d) -80,8 KN


Diseño Flexión

Revisión Cortante

1,60 m

Mu 60,88 KN-m

V borde 143,25 KN

1,9

0 m

0,5

h 0,45 m

Vu 243,53 KN

d 0,37 m

vu 0,411 MPa

ρ 0,0018

vc 0,584 MPa

0,45 m As 10,66 cm2

Criterio O.K

Separación

0,50


Colocar 1 N° 5 cada 16 cm en cada sentido

40

ZAPATA TIPO 8

Diseño Zapata Excentrica

Columna

f'c 21 MPa

σ 0,15 MPa

bc 0,35 m

Fy 420 MPa

t 0,35 m

m 23,5

Predimensionamiento

Cargas

c 1,60 m

b 1,60 m Pu 302,3 KN

d 1,43 m PP(10%) 24,2 KN

e 0,63 m ∑P1 326,5 KN

L 3,86 m

L-e 3,24 m

L-d 1,81 m

Area Necesaria

∑P1 2,18 m2

σ

c=2b 1,76m2=b*c b=0,5c

c 1,48 m Asuminos

b 1,48 m c 1,60 m

b 1,60 m

ΔR 63,1 KN


l 1,62 m


FLEXION

Mu=ΔR(l-d) 114,16 KN-m h 0,40 m ρ 0,01527702

1,7 Mu 194,07 KN-m b 0,40 m As 19,555 cm2

d 0,32 m

Colocar 5 N°7 Arriba

Colocar 4 N° 5 abajo

41

CORTANTE

Carga Longitudinal Bajo la Zapata Exterior

228,35 KN/m

Ai 39,96041151

Ad 262,3 KN

V(d) -63,1 KN

qneto 0,143 MPa

M 41,10 kN m

Mu 69,87 KN m

H 0,40m

d 0,32m

b 1,60 m

ρ 0,0018

As 9,22 cm2

Separación

Barra N°4 13,78 cm

Barra N°5 21,16 cm

Colocar 1 N°4 cada 14 cm

en ambos sentidos

42

ZAPATA TIPO 9

Diseño Zapata Excentrica

Columna

f'c 21 MPa

σ 0,20 MPa

bc 0,35 m

Fy 420 MPa

t 0,35 m

m 23,5

Predimensionamiento

Cargas

c 2,40 m

b 1,70 m Pu 678,0 KN

d 1,53 m PP(10%) 54,2 KN

e 0,68 m ∑P1 732,2 KN

L 4,50 m

L-e 3,83 m

L-d 2,30 m

Area Necesaria

∑P1 3,66 m2

σ

c=2b 1,76m2=b*c b=0,5c

c 2,71 m Asuminos

b 1,35 m c 2,40 m

b 1,70 m

ΔR 129,2 KN


c 2,53 m


FLEXION

Mu=ΔR(l-d) 297,20 KN-

m h 0,50 m ρ 0,01972716

1,7 Mu 505,25 KN-

m b 0,50 m As 41,427 cm2

d 0,42 m

43


Diseño Flexión

Revisión Cortante

1,70 m

Mu 140,09 KN-m

V borde 235,44 KN

2,4

0 m

0,7

h 0,45 m

Vu 400,25 KN

d 0,37 m

vu 0,457 MPa

ρ 0,0018

vc 0,584 MPa

0,50 m As 11,32 cm2

Criterio O.K

Separación

0,70


Colocar 1 N° 5 cada 17 cm en el sentido largo

As 13,77

Separación

Barra N°4 9,222948439

Barra N°5 14,30646333

Barra N°6 20,7697894

Colocar 1 N° 5 cada 14 cm en el sentido corto

44

15. Anexos

FIGURA1. MODELACION ESTRUCTURAL

45

FIGURA 2. DIAGRAMA CARGA AXIAL.

46

FIGURA 3 DIAGRAMA DE CORTANTES.

47

FIGURA 4 DIAGRAMA DE MOMENTOS.

48

FIGURA 5 AREAS

49

FIGURA 6 AREAS (cm2)

50


51


52


53


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