Hoja de Cálculo para Diseño de Cimentaciones.xls

DISEÑO DE UNA ZAPATA AISLADA Diseñar la zapata mostrada en la fig: Si la Columna de 70 x 50 lleva 10 fierros de 1" y transmite las cargas PD = 180 tn y PL = 100 tn . La capacidad portante admisible del suelo es qa = 2.5 kg/cm2 ; ademas fy = 4200kg/cm2 , fy = 280 kg/cm2 en la columna y fc = 210 kg/cm2 en la zapata

DATOS: Zapata 210 kg/cm² Columna f ' c = 280 kg/cm² b= 50 cm t= 70 cm f'c=

S/C = PD = PL =

Otros 550 kg/m² 180 Tn 100 Tn

Df = g2= qa = db = Lv =

Acero f y = 4200 kg/cm²

Suelo 1.4 1700 2.50 2.54 150

m kg/m³ kg/cm² cm cm

MD,ML PD, PL

1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA Cálculo del peralte de la zapata (hc )

Ld =

0.08.db.Fy

Reemplazo los valores que tenemos:

Ld =

f'c

58.89 cm

ht Tomar

Ld = 58.89 cm

Df

Lv

(Del problema se emplean varillas de Ø1") Øb ( 1") = 2.5 cm r.e. = 7.50 cm (recubrimiento) hc = 68.93 cm Tomar hc = 70.00 cm hc = Ld + r.e + Øb ht = Df - hc ht = 70.00 cm

hc T

b

Cálculo de la presión neta del suelo ( qm )

qm  qa  ght  gchc-s/c

qm = 2.16 kg/cm²

B

t

T Cálculo del área de la zapata ( Az )

P qm (t1-t2) T= Az  2 (t1-t2) S Az  2 Azap 

Azap = 129,629.63 cm² T = 370.00 cm B = 350.00 cm

Donde: P = Carga de servicio Lv = Volados iguales sin excentricidad

2.- DETERMINACIÓN DE LA REACCIÓN AMPLIFICADA ( qmu )

Wnu 

Pu Azap

=

1.4 x 180000 + 1.7 x 100000

=

3.26

kg/cm2

Donde: Pu = Carga Ultima

3.- VERIFICACION POR CORTE ( Ø = 0.85 ) Por Flexión:

Tt 2 Vdu=(WnuxB)(L v-d)

Lv 

Vc=0.53 f'cbd ØVc  Vdu Por Punzonamiento :

Lv = r.e = Øb ( 3/4") = d= Vdu = Ø=

150.00 7.50 1.9 60.59 101,975.73 0.85

cm cm cm cm kg

(Suponiendo varillas Ø3/4") ( d = hc - Øb - r.e. ) (Coef. De reduccion por corte)

Vc = 162,875.03 kg ØVc = 138,443.78 kg ØVc > Vdu OK!

  4 Vc=0.272+  f ' cbod    c Dmayor  c  Dmenor ,  c  2 Vc=1.06 f 'c bo d VuØVc; Ø=0.85

  4 Vc=0.272+  f ' cbod    c Dmayor  c  Dmenor ,  c  2 Vc=1.06 f 'c bo d VuØVc; Ø=0.85

Vu=Pu-Wnu x mn kg

bo = 2 x ( t + d ) + 2 x ( b + d ) = bo = 482.36 cm

2m +2n (perimetro de los planos de falla) * f 'c^.5 * bo * d = 1.06 * f 'c^.5 * bo * d

Vc = 0.27 * 2 + 4 c Vc = 555,426.41 kg Vc= ØVc = 472,112.45 kg ØVc= ØVc > Vdu OK!  c = lado mayor columna ( t ) c = 1.4 lado menor columna ( b )

448,939.43 Kg Kg

d/2 d/2

m=t+d n=t+b bo = 2*m + 2*n Vu = Øvc OK !

m = 130.59 n = 110.59 Vu = 1.1 x f'c x bo x d Vu = 448,939.43 kg Øvc = 381,598.52 kg

t

B

381,598.52

b

374,938.21

n = b+d

Vu =

m = t+d T

4.- CALCULO DEL REFUERZO LONGITUDINAL ( Ø = 0.90 ) Dirección Mayor:

(Wnu x B)L v2 2 Mu As= a ØFy(d- ) 2 As.Fy a 0.85f'c b

Mu=

cm ree = 7.50 kg-cm Øb ( 3/4") = 1.91

Lv = 150.00 Mu = 12,831,081.08 B= d= a= As = a=

As mín = 0.0018 * B * d As > As mín OK !!

350.00

60.59 3.89 57.88 3.89

cm

cm2 cm cm² cm

As = 57.88 cm2 Aøb # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e - Øb n -1

As mín = 44.1 As

>

cm2

As mín

(Valor Asumido) Aøb ( 3/4" ) = # Varilla ( n ) = Espaciam = 20 Ø 3/4" @

2.85 20 17.53 17.53 cm

Aøb ( 3/4" ) = # Varilla ( n ) = Espaciam = 15 Ø 3/4" @

2.85 15 23.79 23.79 cm

OK !!

Dirección Menor: As tranv = As * T B As mín = 0.0018 * B * d As > As mín OK !!

T= B= d= a=

370 350 cm 60.59 cm2 5.01 cm

ree = 7.50 cm 1.91 cm

Øb ( 3/4") =

As transv = 61.19 cm2

(Valor Asumido) Aøb ( 3/4" ) = # Varilla ( n ) = Espaciam = 21 Ø 3/4" @

2.85 cm2 21 17.65 17.65 cm

Asmin = 46.62 cm2

Aøb ( 3/4" ) = # Varilla ( n ) = Espaciam = 16 Ø 3/4" @

2.85 16 23.54 23.54 cm

Aøb # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e - Øb n -1

As transv

>

As mín

OK !!

Longitud de desarrollo en Traccion ( Ld ) ld = Øb * fy * a *  * g * l 3.54 * f 'c^.5 * C + Kr Øb Lv1 = Lv - r.e.e

<

Lv1

La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera:

Asc = 2 * Astrv (+1)  = Lado mayor Zapata Lado menor Zapata Aøb # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb n -1

= g= l= a=

1.00 0.80 1.00 1.00

Øb (3/4") = r.e.e = fy = f'c =

1.91 7.50 4200 210

C = 8.50 ktr = 0 2.5

q = ( C+kt r )/ Øb

Longitud de desarrollo en tracción Lv1 = 142.50 cm Ld = 50.04 cm Ld < Lv1

q= 10.41 q >= 2.5 ,PONER 2.5 !! q < 2.5 ,PONER q !! OK !!

Espaciamiento del Refuerzo Asc = 61.19 cm2 45 cm > 17.65 OK !!

3xh

210 cm

5.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN COLUMNA - ZAPATA ( Ø = 0.70 ) Para la sección A colum = 70*50 = 3500 cm² ( COLUMNA ) Ø * 0.85 * f 'c * As1 A colum = b *t Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Aøb As mín = 0.005 * A1 # Varilla = As1 Aøb As col. > As mín OK !!

cm2

Pu = 422000 kg A1 = 3500 cm2 Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 583100 kg Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1

# Varilla ( n ) =

6

OK !!

As mín = 17.50 cm2 Aøb ( 3/4" ) = 2.85 cm2 USAR : As1 = 17.50 cm2 OK !! As col > As min

Para la sección A zapata = 350*370 = 129500 cm² ( ZAPATA ) Pu < Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1

Ø x 0.85 x f 'c x A2/A1 x A1 =

Pu = 422000 kg A1 = 3500 cm2 A2 = 129500 cm2 874650 kg

OK !!

A2/A1 =

2

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DISEÑO DE ZAPATA COMBINADA Diseñar la zapata combinada que soportara las columnas mostradas en la figura. La capacidad portante del suelo es qa = 2 kg/cm2Considere fy = 4200 kg/cm2 y f'c = 210 kg/cm2 para la cimentacion . F'c = 280 kg/cm2 en las columnas. COL: C1 C2

SECCION 50 X 50 40 X 50 b x t

REF. 9 Ø 3/4" 9 Ø 3/4" Acero

PD 20 40 tn

PL 15 24 tn

1

PL1

PL2 S/C = 500 kg/m²

2

t1

hc = 54.00

t2

4.55

Df = 1.60 g m = 1800 qa = 2.00

h t = 101.00

b2

b1

gm

m

1.40

m Otros kg/m3 S/C = 500 kg/m² kg/cm2 d(eje-eje)= 4.3 m

Columna f ' c = 210 kg/cm²

f'c= fy =

Zapata 175 kg/cm² 4200 kg/cm²

1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA ( Az = S*T ) Cálculo del peralte de la zapata (hc ) ld = 0.08 * Øb * Fy raiz(f 'c)

Øb ( 3/4" ) = 0.08 x Øb x fy / f ´c = .004*øb*fy =

1.91 49 32

cm cm cm

ld =

49

cm

r.e = hc= ht=

7.50 59.00 101.00

cm cm cm

ht =

101.00

cm

qm =

1.63

OK !!

ld >= 0.004 * øb * fy Tomar hc = ld + r.e + Øb hm = Df - hc

Tomar

Longitud de desarrollo en compresión

Cálculo de la presión neta del suelo ( qm ) qm = qa - gm*hm -γc*hc - s/c

kg/cm²

Cálculo del área de la zapata ( Az ) P1s =

Ps1 = P1D + P1L Ps2 = P2D + P2L Rs = P1s + P2s 20

+ e Mo = 0

35

Tn

P2s = 64 Tn

20

30

0

Rs * Xo = P1s* t1/2 + P2s * 455 Xo = ??

Xo

455.00 Rs = Lz / 2 e = Lz / 2 - Xo Lz / 6 e < Lz/6 q1,2 = Rs * 1 ± 6 * e Lz Lz

30

P1s = P2s = Rs = Xo =

35 64 99 301.21

Tn Tn Tn cm

Lz = Lz / 2 = e= Lz / 6=

625.00 312.50 11.29 104

cm cm cm cm

170.00 99

Tn

cm

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L = 2 x Xo B =(P1s +P2s) qn x L

L= 602 cm B= 101 cm tomamos B = 85 cm

Como S/C = 500 kg/cm², Verificamos las presiones del suelo - ADICIONAL ( q 1,2 ) Ps1 = P1D + 50%P1L Ps2 = P2D + P2L R1s = P1s + P2s

P1s =

+ e Mo = 0

20

R1s * Xo = P1s* t1/2 + P2s * 455 Xo = ??

27.5 Tn

P2s =

20

30

30

0 Xo

455.00 e = Xo1 - Xo q = Ps + Mc = Ps + Ps x e Az I Az I

64 Tn

P1s = P2s = R1s = Xo1 =

27.5 64 91.5 324.26

Tn Tn Tn cm

170.00

cm

R1s = 91.5 Tn

e=

23.05

I = ( B x L^3 )/12 I= 1454767.917 cm4

cm

q= 44.56 kg/cm2 AUMENTAMOS EL ANCHO B q < qm cumple " OK " q > qm no cumple "AUMENTAMOS EL ANCHO B" Aumentamos el Ancho hc = 150 cm Un nuevo calculo Ps = 91500 kg q = 1.41 kg/cm2 e = 23.05 cm B = 265 cm I = 74531250 cm4

OK !!

Ps1 = P1D + P1L Ps2 = P2D + 50%P2L R2s = P1s + P2s

P1s =

+ e Mo = 0

20

R2s * Xo = P1s* t1/2 + P2s * 455 Xo = ??

35 Tn

P2s =

20

30

30

0 Xo

470.00 Lz / 2 e2 = Lz / 2 - Xo Lz / 6 e2 < Lz/6 q1,2 = R2s * 1 ± 6 * e2 Lz*BBLz

52 Tn

P1s = P2s = R2s = Xo =

35 52 87 288.97

Tn Tn Tn cm

1.40

R2s =

q > qm no cumple "AUMENTAMOS EL ANCHO B" q < qm cumple " OK "

87 Tn

e=

12.24

cm

q=

1.62

kg/cm2

P1s =

2.- DISEÑO EN SENTIDO LONGITUDINAL

m

I = ( B x L^3 )/12 I= 74531250

cm4

OK !!

35 Tn

P2s =

64 Tn

Cálculo de la presión neta por unidad de longitud ( qm ) qm 0.2

qn = P1s + P2s Az qn = 6205.729 kg/m² Por unidad de Longitud qm = qm1*B

m

4.50

( No amplificada )

Por Unidad de LONGITUD

qm =

6205.73

kg/m

m

140.00 m

cm3

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55311.98 kg

V 1241.15 kg

+ -

+

+

m

1.6297

-

-

-8688.022 kg -33758.85kg kg - m -27385.1 M

+

+

+ 124.12

kg - m kg - m

6081.62 Encontramos el diagrama de fuerzas cortantes verificamos el corte por Flexion: d = -ree + hc 1.50 x Vu = 67050.27 d = 141.00 cm Vu = Vmax - qn x ( b2/2 + d ) = 44700.18 kg Aporte del Concreto :

Vc = 0.53 x f ' c x b x d = 0.85 x Vc = 222678.8 kg Aumentamos el Peralte a h = 150 cm.

Vu = Vmax - qn x ( b2/2 + d ) = Aporte del Concreto :

261975.02 kg OK !! d= h- ree d= 141 cm

kg

ya que : F = ( 1.4 x D + 1.7 x L )/( D + L ) F=

Vu < 0 x Vc

1.5

Cumple !!

44700.18 kg

Vc = 0.53 x f ' c x b x d = 0.85 x Vc = 222678.8 kg

261975.02 kg Vu < 0 x Vc Cumple !! Vu < O x Vc CUMPLE !!

VERIFICACION POR CORTE ( Ø = 0.85 ) COLUMNA EXTERIOR : Vu = 1.50 x ( Pu - qnu x m x n ) = 31075.81 kg Vu = 31075.8055 kg c= El aporte del Concreto : 1 bo = ( b + ,5*d ) + 2x( t + d ) =

4 x f 'c x bo x d c

Vc = 1396870.76 kg ØVc = 1187340.14 kg Vc = 1.10 x f 'c x bo x d = Vc = 948492.49 kg ØVc = 806218.62 kg Vu < ØVc CUMPLE !!

75697.49 1.3

bo = ( b + 0,5*d ) + 2x( t + d ) = 493 cm

Vc = 0.27 x 2 +

4 x f 'c x bo x d c

Vc = 1412870 kg ØVc = 1200939 kg 948492.5 kg

Vc = 1.10 x f 'c x bo x d = Vc = 1106949 kg ØVc = 940906.8 kg Vu < ØVc CUMPLE !!

B

Vc = 0.27 x 2 +

422 cm

COLUMNA INTERIOR : Vu = 1.50 x ( Pu - qnu x m x n ) = Vu = 75697.49 kg c= El aporte del Concreto :

1E+06 kg

kg

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4.- CALCULO DEL REFUERZO EN EL TRAMO CENTRAL X x qn - P1 = 0 X=

P1 qn

X = 5.64 m

Mu =

Calculo de As :

As = Mu / ( Ø * fy * ( d - a/2 )) a = As * fy / ( 0.85 * f 'c * B )

As mín = 0.0018 * B * d As > As mín OK !! Aøb # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e - Øb n -1

Mu =

B= d= a= As = a=

qn x X^2 2

_

91699.11 r .e .e =

265 cm2 141 cm2 2.77 cm 26.06 cm2 2.78 cm

P1 x X

Mu = -91699.1

kg - m 8cm

db =1.91 c

(Valor Asumido) Aøb ( 3/4" ) = 2.85 cm2 # Varilla ( n ) = 9 Espaciam =31 cm 9 Ø 3/4" @ 31 cm

As = 26.06 cm2

Aøb ( 3/4" ) = 2.85 cm2 # Varilla ( n ) = 24 Espaciam =11 cm As mín = 67.26 cm2 24 Ø 3/4" @ 11 cm As

>

As mínASUMIR As mín !!

5.- CALCULO DEL REFUERZO POR DEBAJO DE LA COLUMNA INTERIOR

Mu =

qn x ( L )^2 2

Mu =

6081.61

L=

1.91

Calculo de As :

As = Mu / ( Ø * fy * ( d - a/2 )) a = As * fy / ( 0.85 * f 'c * B )

As mín = 0.0018 * B * d As > As mín OK !! Aøb # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e - Øb n -1

kg - m m

1.4

Mu =

B= d= a= As = a=

265 cm2 141 cm2 0.18 cm2 1.71 cm2 0.18 cm

As = 1.71 cm2

14 Ø 5/8"@ 22cm

6081.61 r .e .e =

kg - m 8cm

db =1.91 c

(Valor Asumido) Aøb ( 3/4" ) = 2.85 cm2 # Varilla ( n ) = 1 Espaciam =#DIV/0! cm 1 Ø 3/4" @ #DIV/0! cm

Aøb ( 3/4" ) = 2.85 cm2 # Varilla ( n ) = 25 Espaciam =10 cm As mín = 71.55 cm2 25 Ø 3/4" @ 10 cm As

>

As mín

ASUMIR As mín !!

Diseñar en sentido transversal a cada columna le corresponde una porcion de Zapata

d/2

1.205

ZAPATA EXTERIOR

d/2

d/2

1.91

ZAPATA INTERIOR

kg - m

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qn =

Pu Az

Mu =

qnu x B x (L^2) 2

B= d= a= As = a=

120.5 cm2 r .e .e = 8 cm db = 1.59 cm2 141 cm2 0.52 (Valor Asumido) cm 2.20 cm2 0.52 cm

As = 2.2

qn =

cm2

As mín = 32.54 cm2

1.68

kg/cm2

Mu = 1169724

qn =

Pu Az

Mu =

qnu x B x (L^2) 2

B= d= a= As = a=

Aøb ( 3/4" ) = 2.85 cm2 # Varilla ( n ) = 11 Espaciam = 10.00 cm 11 Ø 3/4" @ 10 cm

qn = 1.91 kg/cm2

Mu = 2E+06

191 cm r .e .e = 8 cm db = 141 cm2 0.64 (Valor Asumido) cm 4.34 cm2 0.64 cm

As = 4.34

1.59 cm2

Aøb ( 3/4" ) = # Varilla ( n ) = Espaciam = 18 Ø 3/4" @

cm2

As mín = 51.57 cm2

6.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN ZAPATA - COLUMNA( Ø = 0.70 ) Para la sección A columna = 50*50 = 2500 cm² ( COLUMNA ) Ø * 0.85 * f 'c * As1 A colum = b *t Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) As mín = 0.005 * A1 # Varilla = As1 Aøb As col. > As mín OK !!

Pu = 53500 kg A1 = 2500 cm2 Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 312375 kg Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1

As mín = 12.50cm2 CUMPLE !!

OK !!

As col > As min

Para la sección B columna = 40*50 = 2000 cm² ( COLUMNA ) Ø * 0.85 * f 'c * As1 A colum = b *t Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) As mín = 0.005 * A1 # Varilla = As1 Aøb As col. > As mín OK !!

Pu = 96800 kg c A1 = 2000 cm2 Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 249900 kg Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1

As mín = 10.00cm2 CUMPLE !!

OK !!

As col > As min

Detalle de refuerzos en la Zapata Combinada verificamos primero el espaciamiento maximo Espaciamiento del Refuerzo > 45 cm OK !! 450 3xh= 450 cm

d/2

d/2

d/2

24 Ø3/4"@ 11cm

18 Ø 3/4"@ 10cm

11 Ø 3/4"@ 10cm

25 Ø 3/4"@ 10cm

Longitud de desarrollo en Traccion ( Ld ) ld = Øb * fy * a *  * g * l < 3.54 * f 'c^.5 * C + Kr Øb Lv1 = Lv - r.e.e

Lv1 Ld =

71 cm

Ld1 = 46 cm

La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera: Asc = 2 * Astrv (+1)  = Lado mayor Zapata Lado menor Zapata # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb n -1 Calculo del refuerzo minimo : As mín = 71.55 cm2 Aøb ( 3/4" ) = # Varilla ( n ) = Espaciam = 25 Ø 3/4" @

2.85 cm2 25 10.00 cm 10 cm

Øb (3/4") = 1.91  = 1.00 Øb (5/8") = 1.59 g = 0.80 r.e.e = 7.50 l = 1.00 fy = 4200 a = 1.30 f'c = 175 a1 = 1.00 Longitud de desarrollo en tracción

C = 6.50 ktr = 0

2.5

q=

q = ( C+kt r )/ Øb 8.41

q >= 2.5 ,PONER 2.5 !! q < 2.5 ,PONER q !!

Lv1 = 132.50 Ld < Lv1 Ld = 71.26 cm Refuerzo montaje en forma de Garrido

OK !!

Ø 3/8" para refuerzo principal Ø =< 3/4" Ø 1/2" para refuerzo principal Ø > 3/4" con espaciamiento maximo de 45 cm. 0.2

2.85 cm2 18 10.00 cm 10 cm

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DISEÑO DE ZAPATA CONECTADA Diseñar la zapata conectada que soportara las columnas mostradas en la figura . La capacidad portante admisible del suelo es qa = 2.0 kg/cm2 . Considere Fy = 4200 kg/cm2 , f'c = 175 kg/cm2 para la cimentacion

DATOS: Zapata f ' c = 175 kg/cm² Columna f ' c = 210 kg/cm² b1 = 50 cm t1 = 50 cm b2 = 40 cm t2 = 50 cm COL 1 2

fy= Df = gm= gc= qa = db =

SECCION REFUERZO 50 X 50 9 Ø 3/4" 40 X 50 9 Ø 3/4"

Acero 4200 Suelo 1.60 1800 2400 2.00 1.91 PD (tn) 50 40

kg/cm²

S/C = 500 kg/m²

m kg/m³ kg/m³ kg/cm² cm

Lc = 550 cm db = 1.91 cm

PL (tn) 30 24

1.- DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA Y VIGA DE CIMENTACION ZAPATA EXTERIOR:

Ld =

48.5

Ld = 0.08x1,91x4200/(175^(1/2)) = Ld = 49 cm

0.08xdbxfy

f 'c

ld >= 0.004 * øb * fy

cm

hc = Ld + r.ee + Øb hm = Df - hc

32.09 cm

Ld >= 0.004x1.91x4200 = Ld = 32 cm

Cálculo del peralte de la zapata (hc ) hc = 59 cm hc = Ld + 10 = ht = 101 cm

ht = Df - hc =

Cálculo de la presión neta del suelo ( qm ) qn = qa - gm*hm - gc*hc - s/c

qn = 2.4-(1800xE^-06)x(101)-(2400xE^06)x(59)-(500xE^04) = qn =

CALCULO DE P'2 : Tanteo e =

P'2 =

P1xe

=

P'2 = 9249.49kg Ps qn

A = 2 x( b )^2 = nuevo e = +

57 cm

( PD + PL ) x

Az =

Lc - e Az =

e

=

( 50 + 30 ) x 1000 x 57

P1 + P' 2 qn

54868.44 b -t 2 2

1.63 kg/cm2

= 54868.437

b = 166 e = 58

=

t=2b

cm2

P'1 = P'2 =

9431 54980 b = 166 b= 165 t= 330

----->

A = 165 x 330

9249.49

cm

A = 2 x( b )^2 = 54980

Tomamos b = 165 cm

==

e = 57 cm

0

tomamos

+

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ZAPATA EXTERIOR:

Ld =

49

Ld = 0.08x1.91x4200/(175^(1/2)) = Ld = 49 cm

0.08xdbxfy

f 'c

ld >= 0.004 * øb * fy

hc = Ld + r.ee + Øb hm = Df - hc

cm

32 cm

Ld >= 0.004x1.91x4200 = Ld = 32 cm

Cálculo del peralte de la zapata (hc ) hc = 60 cm hc = Ld + 10 = ht = 100 cm

ht = Df - hc =

Cálculo de la presión neta del suelo ( qm ) qn = qa - gm*hm - gc*hc - s/c

qn = 2.4-(1700xE^-06)x(120)-(2400xE-06)x(60)-(500xE-04) = qn =

CALCULO DE P'2 : Tanteo e =

P'2 =

P1xe

=

A = ( b )^2 =

71 cm

( PD + PL ) x

P'2 = 9486.00kg Ps Az = qn

e

Lc - e Az =

=

( 40 + 24 ) x 1000 x 50

P2 + P' 2 qn

36743.00

=

b = 192

b -t 2 2

nuevo e = +

2.00 kg/cm2

e = 71

36743

h= b=

Lc 7

=

550 7

=

P'1 = P'2 =

P1 31 x Lc

A2 = ( 150 x 150 ) =

h = 79 cm

cm2

usamos b = 250 cm 155 cm

A = 2 x( b )^2 = 44743

b= 150 + VIGAS DE CIMENTACION

= = 9486

9486 44743 b = 150

0

0

+

SECCION 50 x 80

b = 47 cm

DISEÑO DE LA VIGA DE CONEXIÓN Wv = b x h x g c =

9.6

As = Mu / ( Ø * fy * ( d - a/2 )) a = As x fy / ( 0.85 x f 'c x b ) As mín = 0.8 x (f ' c ^0.5) x B * d/ fy As > As mín OK !! # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e - Øb n -1

kg/m

Mu = P' 2 x L + Wv x ( L^2 )/2= 7250000 Mu = 7250000 kg-cm Øb ( 3/4") = 1.91 ree = 7.50 B = 50 cm d = 79.00 cm2 a = 5.00 cm2 (Valor Asumido) Aøb ( 1" ) = As = 25.07 cm2 a = 14.16 cm # Varilla ( n ) = Espaciam = As = 26.67 cm2 11 Ø 1" @

2.54 cm2 11 3 cm 3 cm

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As mín = 9.95

cm2

As > Asmin

11

Ø 1" @ OK !!

3 cm

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VERIFICACION POR CORTE Vu = P' 2 + Wv x L L

APORTE DEL CONCRETO Vu =

21982 KG Vu < Ø Vc

23540

Vc = 0.53 x (f ' c ^0.5) x b x d = OK !!

DISEÑO DE LA ZAPATA EXTERIOR

ZAPATA EXTERIOR

ZAPATA INTERIOR

qn =

Pu Az

Mu =

qnu x B x (L^2) 2

B= d= a= As = a=

qn =

150 cm2 41 cm2 5.00 #DIV/0! #DIV/0!

cm2 cm2 cm

###

Mu =

#DIV/0!

qn =

Mu = L= B= d= a= As = a=

r .e .e = 7.5 cm db = 1.59 cm2 (Valor Asumido)

Aøb ( 5/8" ) = 1.98 cm2 # Varilla ( n ) = #DIV/0! Espaciam = #DIV/0! cm

As = #DIV/0!cm2

As mín = 13.5

#DIV/0! kg/cm2

cm2

Ø 5/8" @

Pu Az

#DIV/0!

qnu x B x (L^2) 2 100 cm r .e .e = 250 cm2 51 5 cm ( Valor Asumido ) #DIV/0! cm2 cm #DIV/0!

As = #DIV/0!cm2 #Varilla n = 14 Espaciam. = 17.88 Asmin = 27 cm2

#DIV/0! cm

14

Ø 5/8" @

6.- VERIFICACION DE LA CONEXIÓN ZAPATA - COLUMNA( Ø = 0.70 ) Columna Exterior Para la sección A columna = 50 x 50 = 2500 cm² ( COLUMNA ) Ø * 0.85 * f 'c * As1 A colum = b *t Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) As mín = 0.005 * A1 # Varilla = As1 Aøb As col. > As mín OK !!

c

Pu = 121000 kg A1 = 2500 cm2 Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 312375 kg Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1

# Varilla ( n ) =

OK !!

As mín = 12.50 cm2 Aøb ( 3/4" ) = 2.85 cm2 USAR : As1 = 12.50 cm2 OK !! Columna Interior As col > As min Para la sección B columna = 50 x 50 = 2500 cm² ( COLUMNA ) Pu = 96800 c kg Ø * 0.85 * f 'c * As1 A1 = 2000 cm2 A colum = b *t Ø * 0.85 * f 'c * A1 = 249900 kg # Varilla ( n ) = Pu < ( Ø * 0.85 * f 'c * A1) Aøb ( 3/4" ) = As mín = 0.005 * A1 Pu < Ø * 0.85 * f 'c * A1 USAR : As1 = # Varilla = As1 OK !! Aøb As mín = 10.00 cm2 OK !! As col. > As mín OK !! As col > As min

Longitud de desarrollo en Traccion ( Ld ) ld = Øb * fy * a *  * g * l 3.54 * f 'c^.5 * C + Kr Øb Lv1 = Lv - r.e.e

<

Lv1

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La Zapata es rectangular se debe compartir el Refuerzo adecuadamente de la siguiente manera: Asc = 2 * Astrv (+1)  = Lado mayor Zapata Lado menor Zapata Aøb # Varilla ( n ) = As Aøb Espaciam = B - 2*r.e.e - Øb n -1

= g= l= a=

1.00 0.80 1.00 1.00

Øb (5/8") = r.e.e = fy = f'c =

1.59 7.50 4200 175

C = 8.50 ktr = 0 2.5

Longitud de desarrollo en tracción Lv1 = 38.13 cm Ld = 46 cm AUMENTAR EL T !! Ld < Lv1

q = ( C+kt r )/ Øb q= q >= 2.5 ,PONER 2.5 !! q < 2.5 ,PONER q !!

Espaciamiento del Refuerzo 45 cm >As1 =

3xh

OK !!

0 cm

6 Ø 1"@ 7cm

14 Ø 5/8"@ 22cm 12 Ø 5/8"@ 12cm

d/2 d/2

14 Ø 5/8"@ 18cm

Página 14 de 40

-

Página 15 de 40

cm2

3 3

Página 16 de 40

Página 17 de 40

kg

#DIV/0! kg 8 cm

( Valor Asumido )

18 cm

4

4 cm2 2.85 10.00 cm2

OK !!

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8.50

q = ( C+kt r )/ Øb 10.09 q >= 2.5 ,PONER 2.5 !! q < 2.5 ,PONER q !!

DISEÑO DE LOSA DE CIMENTACION S/C= 450

gm1=

1700

KS 0.9

Y' A

B

C

D 0.2

1

2

3

E

F

4.5

Y 9.8 4

5

6 X

G

H 4.5

7

8

9

I

L

O

J 0.2

0.6

K

5.4

X'

5.4

0.6

11.6 DATOS COLUMNA

PD (ton)

PL (ton)

Pu

1

45

25

70

2 3

60 60

30 30

90 90

4

60

30

90

5

100

40

140

6 7 8 9

70 60 70 60 585

30 30 30 30 275

100 90 100 90 860

1.- CALCULO DEL ESPESOR DE LA PLACA METODO DE DISEÑO ASUMIENDO l=

4

3Ks

210 4200

kg/cm2 kg/cm2

qa =

2400 1.4

kg/m3 kg/cm2

Ks =

1

kg/cm3

S/C=

450

Kg/m2

gm1=

1700

kg/m3

F'c = Fy =

gc=

t=

50

cm.

E=15000*√F'c

Et3 l= 1.75

-1 0.003242 m

5.401

l= Lc= 5.4

0.003240

m-1

l

Lc= 4.5

Se debe cumplir la siguiente condición: 1.75/l