INDICE Pag. ZAPATA AISLADA…………………………………………………………………………………………………………………..1 APLICACIÓN 1…………………………………………………………………………………………………………………………..2 PREDIMENSIONAMIENTO…………………………………………………………………………………………………..5 CHEQUEO DEL DIMENSIONAMIENTO……………………………………………………………………………7 DISEÑO CON CARGAS AMPLIFICADAS…………………………………………………………………………..8 DISEÑO POR PUNZONAMIENTO……………………………………………………………………………………….10 CORTANTE POR FLEXION…………………………………………………………………………………………………….12 DISEÑO POR FLEXION………………………………………………………………………………………………………….14 APLASTAMIENTO……………………………………………………………………………………………………………………17 BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………………………………………………………20 ANEXOS……………………………………………………………………………………………………………………………………..21 DEDICATORIA………………………………………………………………………………………………………………………….23
NOMENCLATURA PCM = Peso de la carga muerta. PCV = Peso de la carga viva. = Capacidad portante del suelo. b = Lado de la columna perpendicular a nuestro plano. h = Lado de la columna paralelo a nuestro plano. A= Area dela zapata en
.
M= Espaciamiento entre la columna y borde de la zapata en m. L= Lado horizontal de la zapata en m. Hz = Altura de la Zapata (asumido). = Capacidad portante del suelo. MS= Momento de sismo (obtenido del análisis sísmico estático ). B = Lado perpendicular a nuestro plano. L = Lado paralelo a nuestro plano. Ppz= Peso propio de la zapata. Pu = Peso último en condiciones de servicio. Eg = Excentricidad geométrica. Eq = Excentricidad de carga. = Capacidad portante del suelo amplificado por un factor sísmico. = Esfuerzo del suelo. 3R= Longitud del esfuerzo del suelo. d = Peralte efectivo de la zapata. Xo = Longitud critica horizontal. Yo = Longitud critica vertical. Acp = Área critica por punzonamiento. Vup = Cortante ultimo por punzonamiento. bo = Perímetro critico por punzonamiento. VRP1 = Cortante por punzonamiento resistente 1. VRP2 = Cortante por punzonamiento resistente 2. Ø = Factor de reducción de capacidad cortante = 0.85. A1= Área de la columna. A2= Área de la zapata. PUD= Carga ultima de dowells. AsD= Area de acero de dowells. n° (1/4)= Numero de varillas de 1/4 ‘’ n° (3/8)= Numero de varillas de 1/4 ‘’ n° (1/2)= Numero de varillas de 1/4 ‘’ n° (5/8)= Numero de varillas de 1/4 ‘’ n° (3/4)= Numero de varillas de 1/4 ‘’ n° (1)= Numero de varillas de 1/4 ‘’
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DISEÑO DE ZAPATA AISLADA ZAPATA AISLADA: Las zapatas aisladas son losas rectangulares o cuadradas que sirven de apoyo a columnas, tiene peralte constante o variable, son el tipo más usual de cimentación por ser las más económicas, la columna puede ser centrada o excéntrica aunque el primer caso es el más común. Si la cimentación se ubica en el límite de propiedad la excentricidad de las cargas aplicadas puede ser tan elevada que la capacidad portante del suelo es superada. En estos casos se usan las zapatas combinadas o conectadas.
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APLICACIÓN 1.- En la ciudad de Moquegua se desea dimensionar la cimentación de una de las torres de un puente colgante con las siguientes características:
Fig.1 Vista de canto de uno de los cuatro pilares de un puente colgante.
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Fig. 2 Vista en planta de torre.
INSTALAMOS EL PROGRAMA
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DAMOS INICIO AL PROGRAMA ZAPATA AISLADA
SOLUCION: Una vez hechos los metrados respectivos debidos a cargas muertas y vivas del elemento estructural que se encuentran encima de
nuestra cimentación en
estudio procedemos ha realizar el predimensionamiento.
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PREDIMENSIONAMIENTO.
Ingreso de datos
Resultados:
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Fig. 3 Vista en planta de espaciamientos “m” .
NOTA: Después de varios tanteos se ha podido llegar a la conclusión de que m = 1.60m , ya que solo con estas dimensiones el esfuerzo ejercido por el suelo, es menor a la capacidad portante ejercida por el terreno.
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CHEQUEO DEL DIMENSIONAMIENTO Ingreso de datos:
Resultados:
NOTA: El programa internamente evalúa si le corresponde analizar los esfuerzos del suelo según el caso 2 o caso 3 dependiendo de la excentricidad geométrica y la excentricidad de carga. Para este caso está analizando según el caso 3.
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DISEÑO CON CARGAS AMPLIFICADAS Ingreso de datos:
Resultados:
De estos resultados seleccionamos el
de la 1° combinación y el mayor
de la 2° y 3° combinación. Para confeccionar nuestra envolvente de presiones de diseño.
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Fig. 4 Envolvente de presiones de diseño.
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DISEÑO POR PUNZONAMIENTO
Fig.5 Zona de punzonamiento.
Ingreso de datos:
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Resultados:
NOTA: en el caso de que no pase el chequeo por punzonamiento el programa emitirá el mensaje “AUMENTAR hz o f'c”.
Fig.6 Área critica de punzonamiento.
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CORTANTE POR FLEXION Ingreso de datos:
Resultados:
NOTA: en el caso de que no pase el chequeo por cortante el programa emitirá el mensaje “INCREMENTAMOS hz”.
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Fig.7 Zona donde actúa el Cortante.
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DISEÑO POR FLEXION
Fig.8 Idealización para el diseño por flexión.
Ingreso de datos:
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-Para los aceros paralelos al sentido de análisis usaremos Ø 3/4" @ 0.15m. -Para los aceros perpendiculares al sentido de análisis usaremos Ø 3/4" @ 0.20m. (por practicidad).
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Fig.9 Vista en planta de distribución de aceros principales y mínimos.
Fig.10 Vista de perfil de aceros principales y mínimos.
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APLASTAMIENTO
Fig.11 Falla por aplastamiento.
Fig.12 Relación de falla por aplastamiento.
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Ingreso de datos:
Resultados:
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Fig.13 Detalle de Dowells.
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BIBLIOGRAFIA 1. Norma Técnica de Edificación E020 – Cargas 2. Norma Técnica de Edificación E030 – Diseño Sismorresistente 3. Norma Técnica de Edificación E050 – Suelos y Cimentaciones 4. Norma Técnica de Edificación E060 – Concreto Armado 5. Norma Técnica de Edificación E070 – Albañilería 6. ROBERTO MORALES MORALES Diseño en Concreto Armado Instituto de la Construcción y Gerencia 2002 7. GIANFRANCO OTTAZZI PASINO Apuntes del Curso Concreto Armado 1 Fondo Editorial PUCP 2004 8. NILSON, ARTHUR H., Diseño de estructuras de concreto. Bogotá, 2000.
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ANEXOS
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Dedicado a mis grandes motivaciones FRANCISCO, JUANA, THIAGO Y CYNTHIA. A pesar de la distancia siempre estarán en lo más profundo de mi corazón
