zapata central
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Diseño estructural de zapata central concreto armado, en software sap 2000.TRANSCRIPT
1 PARAMETROS DE LOS MATERIALES
RESISTENCIA Y PESO ESPECIFICO DEL CONCRETO
Peso especifico g c= 2.40 ton/m3
Compressive Strength f'c= 210.00 kg/cm2
PROPIEDADES DEL ACERO Y RECUBRIMIENTOS
Esfuerzo de fluencia fy= 4200.00 kg/cm2
Recubrimiento del pedestal= 4 cm
Recubrimiento de la zapata= 7 cm
PROPIEDADES DEL TERRENO DE FUNDACION
Ángulo de fricción interna f = 33 ° (Según EMS)
Modulo de poisson m = 0.25 (Según EMS)
Peso especifico del suelo 1.6 ton/m3 (Según EMS)
Asentamiento permisible S = 2.54 cm (Según EMS)
Capacidad admisible del suelo Qadm = 1.00 kg/cm2 (Según EMS)
2 CARGAS DE DISEÑO
Fx Fy Fz Fx Fy Fz Fx Fy Fz
545 0.01 0.00 1.09 0.02 0.05 3.85 -0.32 -3.55 -47.14
547 0.01 -0.01 1.00 0.03 -0.03 2.61 0.21 0.66 32.53
549 -0.02 0.03 1.16 -0.02 0.05 3.52 0.36 1.76 -47.01
551 -0.01 -0.04 1.07 -0.02 -0.04 2.44 -0.25 -4.57 32.60
Fx Fy Fz Fx Fy Fz
545 0.04 0.01 2.16 0.02 0.26 2.74
547 0.20 0.02 1.78 0.02 0.04 2.86
549 0.21 0.03 2.46 0.04 0.14 2.86
551 0.02 0.02 1.49 0.02 0.34 2.77
COMBINACION:
Comb 1: D + L
Comb 2: D + L + 0.8 SX
Comb 3: D + L - 0.8 SX
Comb 4: D + L + 0.8 SY
Comb 5: D + L - 0.8 SY
Comb 6: D + L + W
Fx Fy Fz Fx Fy Fz Fx Fy Fz
545 0.03 0.05 4.94 0.07 0.06 6.67 0.00 0.04 3.22
547 0.03 -0.04 3.61 0.19 -0.02 5.03 -0.12 -0.05 2.19
549 -0.04 0.08 4.68 0.13 0.10 6.65 -0.20 0.06 2.72
551 -0.03 -0.08 3.51 -0.01 -0.06 4.71 -0.04 -0.09 2.32
Fx Fy Fz Fx Fy Fz Fx Fy Fz
545 -0.29 -3.50 -42.20 0.05 0.26 7.13 0.02 -0.15 2.75
547 0.25 0.63 36.14 0.05 0.00 5.90 0.02 -0.07 1.32
549 0.33 1.84 -42.33 0.00 0.19 6.97 -0.07 -0.03 2.40
551 -0.28 -4.65 36.11 -0.01 0.20 5.73 -0.04 -0.35 1.30
* La condición de servicio + viento controla todo el diseño.
COMBINACION DISEÑO:
DISEÑO ZAPATAS ALMACEN
Nudo
NudoMUERTA VIVA - NIEVE VIENTO
SISMO X SISMO Y
NudoD + L D + L + 0.8 SX D + L - 0.8 SX
NudoD + L + W D + L + 0.8 SY D + L - 0.8 SY
gg
𝛾𝑚=
Comb D: 1.25 (D + L + W)
Fx Fy Fz
545 -0.36 -4.37 -52.75
547 0.31 0.78 45.18
549 0.41 2.30 -52.91
551 -0.34 -5.81 45.14
3 VERIFICACIÓN DE LA CAPACIDAD PORTANTE
Fx Fy Fz Kb = 3.0 Kg/cm3
Max. Compresión 0.25 0.63 36.14 Kz= 58.50 Tn/m
Max. Tracción 0.33 1.84 -42.33 Kx = Ky = 26.64 Tn/m
La combinacion de presión máxima será COMB 1: D + C
D = peso propio de la zapata
C = carga de compresión
Nudo Fz (tn) Área Infl(m2) Long (L) Presión Tn/m2 Observacion
24 -0.088 0.010 0 0.00 Compresión
2798 -0.146 0.019 0.14 0.00 Compresión
2799 -0.117 0.019 0.28 0.00 Compresión
2800 -0.087 0.019 0.42 0.00 Compresión
2801 -0.058 0.019 0.56 0.00 Compresión
2802 -0.029 0.019 0.69 0.00 Compresión
25 0.000 0.019 0.83 0.00 Compresión
2817 0.028 0.019 0.97 -1.47 Compresión
2818 0.055 0.019 1.11 -2.89 Compresión
27 0.083 0.019 1.25 -4.37 Compresión
2829 0.110 0.019 1.39 -5.79 Compresión
2830 0.138 0.019 1.53 -7.26 Compresión
10 0.166 0.019 1.67 -8.74 Compresión
2643 0.195 0.019 1.81 -10.26 Compresión
2644 0.224 0.019 1.94 -11.79 Compresión
2645 0.253 0.019 2.08 -13.32 Compresión
2646 0.282 0.019 2.22 -14.84 Compresión
2647 0.312 0.019 2.36 -16.42 Compresión
11 0.170 0.010 2.50 -17.89 Compresión
La presión es menor a la adminible 17.89
tn/m2 < 21.5 tn/m2
NudoD + L + W
CARGA
PRESIONES SOBRE EL TERRENO DEBIDO A LA CONDICIÓN CRÍTICA DE SERVICIO D + L + S
4 VERIFICACIÓN DE LA ESTABILIDAD
Peso de la Nave en el punto Wn = 4.33 T
Peso de la zapata Wz = 30.00 T
Peso del pedestal Wp = 0.63 T
Peso total Wt = 34.97 T
Momento resistente Mr = 43.71 T-m
Deslizamiento resistente Vr = 22.71 T
Momento actuante Ma = 40.92 T-m
Deslizamiento actuante Va = 6.2 T
Seguridad al volteo FSV = 1.07 < 2 No cumple
Seguridad al deslizamiento FSD = 3.66 > 1.5 OK
* se necesita ampliar la zapata
5 VERIFICACION POR PUNZONAMIENTO
Tomamos una sección crítica perpendicular al plano de la losa, de tal manera que su perímetro (bo) es mínimo, dicha sección no debe exceder
a un "d / 2" del perímetro de la columna.
Condición: ØVc ≥Vuc Ø= 0.85
Vc1=(0.53+1.1/βc)x√f'cxboxd
Vc2=0.27(αsd/bo+2)x√f'cxboxd
Vc3=1.1x√f'cxboxd
d= Altura efectiva d= 33.00 cm
bo: Perímetro de falla por punzonamiento bo= 210.00 cm
βc: Dmax/Dmin (columna) βc= 1.13
αs: depende del ancho critico de la columna αs= 40
Vc1= 151418.95 kg
Vc2= 224665.61 kg
Vc3= 110467.76 kg
Vc minimo= 110467.76 kg
ØVc minimo = 93897.60 kg
Vu = 17.995 T-m
Vu = 17995.34 Kg-m
ØVc > Vu ………………… OK
Vc es el mínimo:
-20.00
-18.00
-16.00
-14.00
-12.00
-10.00
-8.00
-6.00
-4.00
-2.00
0.00
2.00
0 0.5 1 1.5 2 2.5
L + S
Perímetro bo
d/2 d/2t1
L
B
6 VERIFICACION POR CORTANTE
ØVc =Ø0.53*√f'c*b*d Ø = 0.85
ØVc = 21543.60524 Kg
Vu = 1000.00 Kg
ØVc > Vu ………………… OK
7 VERIFICACION POR APLASTAMIENTO
Faplast = 10.26 kg/cm2
Acol 8800 cm2 1
Azap 62500 cm2 3
fuc(ton) 0.71f'c(kg/cm2)
10.26 < 149.10 OK
8 CALCULO DEL REFUERZO
Ast X = 0.014 cm2/cm Ø(pulg) Ø(cm) Area(cm2)
Ast X = 0.021 cm2/cm 1 2.54 5.07
3/4 1.91 2.85
Ast X = 1.4 cm2/m 5/8 1.59 1.98
Ast X = 2.1 cm2/m 1/2 1.27 1.27
As min = 27 cm2/m ACI : Asmin = 0,0018bxd 3/8 0.95 0.71
Se ha considerado una jaula interna y dos externas con acero de 5/8". Detalle plano CIM-002
Fu,ap= 0.71*F'c0.141= = <