zapata central

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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 Nudo MUERTA VIVA - NIEVE VIENTO SISMO X SISMO Y Nudo D + L D + L + 0.8 SX D + L - 0.8 SX Nudo D + L + W D + L + 0.8 SY D + L - 0.8 SY g g =

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Diseño estructural de zapata central concreto armado, en software sap 2000.

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Page 1: Zapata Central

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=

Page 2: Zapata Central

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

Page 3: Zapata Central

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

Page 4: Zapata Central

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= = <