ANALISIS Y DISEÑO DE CIMENTANCIONES CON SAFE 2014
APLICACIÓN 01: DISEÑO DE PLATEA DE CIMENTACION Diseñar una platea de cimentación para un módulo de colegio a dos aguas.
Despreciar el peso del relleno, falso piso y piso terminado.
Peso volumétrico del concreto reforzado = 2.4 Ton/m3 Resistencia del concreto = 210 Kg/cm2 Resistencia del acero de refuerzo = 4200 kg/cm2 Peso volumétrico del relleno = 1.8 Ton/m3 Capacidad admisible admisible del suelo = 0.8 Kg/cm2 Profundidad de desplante (Df) = 1.50 Módulo de Balasto o Subrasante: Kb = 1854.07 Ton/m3 Ing. Ovidio Serrano Zelada –
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Exportar valores de la base del modelo en Etabs al SAFE:
FILE/EXP0RT/SAVE FILE/EXP0RT/SAVE STORY AS SAFE V.12f2k TEX FILE…
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OK/OK…
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Solución SAFE 2014.-
Paso 1 [Importar el modelo al SAFE]:
FILE/IMPORT/SAFE.F2K FILE/IMPORT/SAFE.F2K FILE…
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GUARDAR PROYECTO: FILE/SAVE AS…
Paso 2 [Definir Código de Diseño, Unidades de trabajo y Preferencias de Diseño]: El código de diseño con el que se va a trabajar en el proyecto, en nuestro caso será el código del ACI 318 – 11 11 por defecto, luego definir las unidades iniciales en las que desea trabajar y las preferencias de diseño, para ello CLICK EN UNITS PARTE INFERIOR DERECHA DE LA PANTALLA PRINCIPAL DEL SAFE.
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Paso 3 [Definición de propiedades de los materiales]: Creamos un nuevo material y editamos las propiedades propiedades que el programa considera por defecto. DEFINE/MATERIAL/ADD DEFINE/MATERIAL/ADD NEW MATERIAL QUICK MODIFY SHOW MATERIAL.
Concreto f’c=210 Kg/cm2
DEFINE/MATERIAL/ADD DEFINE/MATERIAL/ADD NEW MATERIAL QUICK MODIFY SHOW MATERIAL
Acero fy=4200 Kg/cm2 (Acero Grado 60)
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Paso 5 [Definición de los elementos - Secciones] DEFINE/MATERIAL/SLAB DEFINE/MATERIAL/SLAB PROPERTIES MODIFY SHOW PROPERTY
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DEFINE/MATERIAL/BEAM DEFINE/MATERIAL/BEAM PROPERTIES ADD NEW PROPERTY
Paso 4 [Definición del Acero de Refuerzo]: DEFINE/REINFORCING DEFINE/REINFORCING BAR SIZES CLEAR ALL BARS ADDD COMMON BAR SET/U.S.CUSTOMARY/ADD BAR SET EDITAR LAS VARILLAS CON EL ACERO COMERCIAL DEL PERU (ACEROS AREQUPA)/OK.
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Paso 5 [Definición del Módulo de Balasto o Subrasante del terreno]: DEFINE/SOIL SUBGRADE PROPERTIES ADD NEW PROPERTY ó MODIFY SHOW PROPERTY: En nuestro caso al inicio del proyecto se definió el módulo de balasto, solo tendríamos que editar el nombre si es que se desea.
Paso 6 [Definición de los patrones de Carga]: AL EXPORTAR LA BASE DEL MODELO DE ETABS, EL PROGRAMA SAFE GENERA POR DEFECTO LOS PATRONES DE CARGA TOMANDO COMO REFERENCIA EL MODELO GENERADO EN ETABS. Se puede también editar los nombres de los estados de carga, para este caso lo dejaremos por defecto.
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Paso 7 [Definición de los estados de Carga]: CASOS DE CARGA GENERADO POR DEFECTO POR EL PROGRAMA SAFE, AL EXPORTAR LA BASE DEL MODELO EN ETABS. Se puede también editar los nombres de los estados de carga (MODIFY/SHOW CASE), para este caso lo dejaremos por defecto.
Paso 8 [Definición de las combinaciones de carga]:
DEFINE/LOAD COMBINATIONS COMBINATIONS ADD NEW COMBO COMBINACIONES COMBINACIONES DE DISEÑO (STRENGTH – ULTIMATE) ULTIMATE) COMBO 01 (Linear Add): 1.4CM + 1.7CVC COMBO 02 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) + SX COMBO 03 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) – SX SX COMBO 04 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) + SY COMBO 05 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) - SY COMBO 06 (Linear Add): 0.9CM + SX COMBO 07 (Linear Add): 0.9CM - SX COMBO 08 (Linear Add): 0.9CM + SY COMBO 09 (Linear Add): 0.9CM – SY SY ENVOLVENTE (Envelope): COMBO 01 + COMBO 02 + OMBO 03 + COMBO 04 + COMBO 05 + COMBO 06 + COMBO 07 + COMBO 08 + COMBO 09 COMBINACION COMBINACION DE SERVICIO (SERVICE – NORMAL) NORMAL) COMBO: CM + CV
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Paso 09 [Dibujar la geometría de la cimentación]:
DRAW RECTANGULAR SLABS/AREAS SLABS/AREAS ó CLICK EN EL ICONO
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Paso 10 [Editar la geometría de la cimentación]: Expandir la platea de cimentación a 0.15 m en todos sus lados, ya que se tiene placas de espesor de 0.30 m, el dibujo de la platea se trazó a eje de placas. PARA ELLOS SELECCIONAMOS LA PLATEA, LUEGO IR A:
EDIT/EDIT AREAS/EXPAND SHRINK AREAS…
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Paso 11 [Editar el material de Refuerzo]: Al crear en un inicio nuestro nuevo material ACERO 4200, el programa ya tenía establecido un material de refuerzo por defecto, para cambiar el material, el procedimiento es el siguiente: SELECCIONE SELECCIONE EL ELEMENTO/ANTICLICK/DESIGN/REBA ELEMENTO/ANTICLICK/DESIGN/REBARR MATERIAL/OK/OK. MATERIAL/OK/OK.
Paso 12 [Asignar el Modulo de de Balasto o Subrasante]: Subrasante]: PARA ELLOS SELECCIONAMOS LA PLATEA, LUEGO IR A: ASSIGN/SUPPORT DATA/SOIL PROPERTIES…
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Paso 13 [Editar la geometría de la cimentación]: cimentación ]: Dibujar la VIGA DE CIMENTACION, para ello:
DRAW BEAMS LINE ó CLICK EN EL ICONO
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Paso 14 [Editar la geometría de la cimentación]: cimentación ]: Dibujar ZONAS RIGIDAS para placas, para ello:
DRAW BEAMS LINE ó CLICK EN EL ICONO
Paso 15 [Asignar restricciones restricciones a la cimentación]: SELECCIONAR SELECCIONAR LA CIMENTACION ASSIGN/SUPPORT ASSIGN/SUPPORT DATA/POINT DATA/POINT RESTRAINTS: RESTRINGIR:
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Paso 16 [Asignación de Franjas de Diseño - Strips]: La asignación de los Strips se puede hacer manualmente o por defecto, el cual el programa considera el método de las franjas.
METODO POR DEFECTO DISEÑO POR EL METODO DE LAS FRANJAS.
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EDIT/ADD/EDIT DESIGN STRIPS/ADD DESIGN STRIPS…
PARA OBSERVAR LOS STRIPS: VIEW/SET DISPLAY OPTIONS ó EL CLICK ICONO DEL CHECK
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COMO SE APRECIA LAS TANTO LOS STRIPS DE COLUMNAS Y STRIPS MEDIAS SE HAN CREADO POR DEFECTO, PARA EDITAR CADA STRIP SELECCIONARLA Y LUEGO EDITAR LOS ANCHOS APLICANDO APLICANDO EL METODO DE LS FRANJAS. STRIP X:
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STRIP Y:
Paso 17 [Asignar preferencias de diseño]: Asignar recubrimientos a losas y vigas de cimentación.
DESIGN/DESIGN PREFERENCES…
Paso 18 [Correr el programa]: RUN/RUN ANALYSIS & DESIGN (F5) ó CLICK EN EL ICON
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OBTENCION Y VERIFICACION DE RESULTADOS: Paso 19 [Asentamientos]: [Asentamientos]: AL CORRER EL PROGRAMA, POR DEFECTO NOS PRESENTA LOS ASENTAMIENTOS EN LA CIMENTACION, CIMENTACION, EL CUAL DEBERA SER EVALUADO PARA CARGA DE SERVICIO. COMBO – SERVICIO: SERVICIO: CM + CV.
DISPLAY/SHOW DEFORMED SHAPE ó CLICK EN EL ICONO
Asentamiento Max: 0.76 cm Paso 20 [Presiones en el terreno]:
DISPLAY/SHOW REACTIONS REACTIONS FORCES ó CLICK EN EL ICONO
Presión máxima: 1.43 kg/cm2
Se puede observar que la cimentación no cumple por esfuerzos en el terreno: 1.43 kg/cm2 < 2.5 kg/cm2. La cimentación propuesta cumple con los requerimientos de presiones en el terreno. Ing. Ovidio Serrano Zelada –
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Paso 21 [Punzonamiento en la Cimentación]:
DISPLAY/SHOW PUNCHING SHEAR DESIGN ó CLICK EN EL ICONO
Se puede apreciar que el programa SAFE no arroja valores para el punzonamiento (N/C) cuando se tiene vigas de conexión o cimentacion, cimentacion, es porque el programa considera que el punzonamiento (penetra) es tomado por la viga y no por la losa (zapata), debiéndose diseñar la viga para esfuerzos de cortante desfavorables si es el caso.
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Paso 22 [Momentos de Diseño en la cimentación]: DISPLAY/SHOW STRIP FORCES ó CLICK EN EL ICONO STRIP A:
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STRIP B:
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Paso 23 [Diseño en la cimentación]: DISPLAY/SHOW SLAB DESIGN ó CLICK EN EL ICONO ACERO LONGITUDINAL X-X
CANTIDAD DE VARILLAS POR FRANJA (STRIP AREAS)
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ACERO LONGITUDINAL Y-Y
CANTIDAD DE VARILLAS POR FRANJA (STRIP AREAS)
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Paso 234 [Momentos de Diseño en la Viga de Cimentación]: DISPLAY/SHOW BEAM FORCES ó CLICK EN EL ICONO
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Paso 25 [Diseño en la Viga de Cimentación]: DISPLAY/SHOW BEAM DESIGN ó CLICK EN EL ICONO
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