zapatas de cimentacion
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hoja de calculo para zapatas de cimentacionTRANSCRIPT
P1 P2 P3
M1 M2 M3 M4
d1 d2 d3 d4
CARGA VIVA CARGA MUERTAP1 14.45 90.31
[T]
qa= 20 ton/m2P2 33.04 166.68 f'c= 210 kg/cm2P3 37.29 184.05 Fy= 4200 kg/cm2P4 31.61 160.77P5 13.9 88.07M1 0.2 0.88
[T.M]M2 0.25 1.03M3 0.05 0.23M4 0.23 0.98M5 0.18 0.82
d1 100
[cm]
d2 450d3 600d4 575d5 430d6 100
2055
A= 1.14 M2Ix= 0.06928224 M^4
P ESP. HORM 2.4 TON/M3PP= 2.736 Tr= 7 cm
P1 P2 P3
M1 M2 M3 M4
d1 d2 d3 d4
CARGA DE SERV CARGA ULTP1 104.76 131.492P2 199.72 252.88P3 221.34 280.524P4 192.38 243.5P5 101.97 127.924M1 1.08 1.376M2 1.28 1.636M3 0.28 0.356M4 1.21 1.544M5 1 1.272
β1 para f'c entre 170 kg/cm2 y 280 kg/cm2
β1= 0.85Ec= 2188197.888675 T/m2 fi= 0.9
r= 7 cm
β= 2400 T/m3
Presion. Max= T/m2 < 20
DISEÑO A FLEXION LONGITUDINAL
Cuantía mínima 0.00333333 0.002760262237
Mayor valor= 0.003333333333ro bal= 0.021422965116ro max= 0.016067223837 normal
0.65
𝐸𝑐=15100√𝑓^′ 𝑐𝛽=120∗𝑞𝑎
0.90.35
2.50
DISEÑO MOMENTO MAX NEGATIVO
DISEÑO EN EL PUNTO 1
M= 68.91 T.m 6891000RO= 0.004287446847
0.00333333 < 0.00428745 < 0.01606722
As= 23.13077573946 cm2Asmin= 17.98333333333 cm2
DISEÑO EN EL VOLADO
M= 9.61 T.m 961000RO= 0.000571600256
0.00333333 < 0.0005716 < 0.01606722
As= 17.98333333333 cm2 Ver tabla de hierrosAsmin= 17.98333333333 cm2
DISEÑO EN EL PUNTO 2
M= 71.52 T.m 7152000RO= 0.004459332608
0.00333333 < 0.00445933 < 0.01606722
As= 24.05809941958 cm2 Ver tabla de hierrosAsmin= 17.98333333333 cm2
Ver tabla de ACEROS
DISEÑO EN EL PUNTO 3
M= 93.12 T.m 9312000RO= 0.005912817105
0.00333333 < 0.00591282 < 0.01606722
As= 31.89964828299 cm2 Ver tabla de hierrosAsmin= 17.98333333333 cm2
DISEÑO EN EL PUNTO 4
M= 63.82 T.m 6382000RO= 0.003954441593
0.00333333 < 0.00395444 < 0.01606722
As= 21.3342123954 cm2 Ver tabla de hierrosAsmin= 17.98333333333 cm2
P4 P5
M5
d5 d6
R= 820.17 kg
AF= 47.159775 cm2
AF=BxL
B= 2.29487956 m
ASUMIMOS :
0.65
0.9 0.3
2.50 base (B=) aprox a multiplos d 5
P4 P5
M5
d5 d6
β1 para f'c entre 170 kg/cm2 y 280 kg/cm2
ho sumado 0.05
DISEÑO A CORTANTE LONGITUDINAL
f'c= 210 kg/cm2 cortante del estribobw= 65 cmd= 83 cmVi= 82.66 TVd= 80.83 Tλ= 1 f'c normφ= 0.75 compresionFy= 4200 kg/cm2
Vu= 82660 kgVc= 41435.9181 kgVs= 68777.4152 kgVn= 110213.333 kg
82660 >= 82660
S= 11.4548649 cmasumo= 10 cm
Se trabajara con varilla de 12 mm a cada 10 cm
𝑉𝑐=0.53√(𝑓^′ 𝑐)∗𝑏𝑤∗𝑑∗"λ"𝑉𝑢=∅∗(𝑉𝑐+𝑉𝑠)𝑉𝑠=𝑉𝑢/∅−Vc
𝑉𝑛=𝑉𝑐+𝑉𝑠
𝑉𝑛∗∅>𝑉𝑢
𝑉𝑠=(𝐴𝑣∗𝐹𝑦∗𝑑)/𝑆𝑆=(𝐴𝑣∗𝐹𝑦∗𝑑)/𝑉𝑠
DISEÑO A CORTANTE LONGITUDINAL
DISEÑO DE LA ZAPATA
CORTANTE COMO VIGA DISEÑO A FLEXION TRANSVERSAL
Diseño por un metro de longitud
qmax= 2.124 kg/cm2f´c= 210 kg/cm2bw= 100 cm por un metror= 6 cmd= 29 cm Mu=B= 250.00 cm ro.cal=b= 65 cm As=λ= 1 f'c normφ= 0.75 compresiónφ= 0.9 flexión ro.retraccion=Fy= 4200
0.65
AsDist=As=
0.90.35
2.50
Vu= 13487.4 kgVc= 22273.2461 kg
φ*Vc= 16704.9345 kg
13487.4 <= 16704.9345
𝑉𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥(𝐵/2−𝑏/2−𝑑)𝑉𝑐=0.53∗λ∗√(𝑓^′ 𝑐)∗𝑏𝑤∗𝑑
𝑉𝑢≤∅∗𝑉𝑐
𝑀𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥(𝐵/2−𝑏/2)∗( /2− /𝐵 𝑏2)∗1/2∗100
𝐴𝑠=𝑟𝑜.𝑐𝑎𝑙∗𝑑∗100
𝐴𝑠𝐷𝑖𝑠𝑡=𝑟𝑜.𝑟𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛∗( /2− /𝐵 𝑏2)∗ℎ
DISEÑO A FLEXION TRANSVERSAL
908673.75 kg/cm0.002961578.58854827 cm2
0.0018
5.8275 cm28.58854827 cm2
VER TABLA DE ACERO
𝑀𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥(𝐵/2−𝑏/2)∗( /2− /𝐵 𝑏2)∗1/2∗100
𝐴𝑠=𝑟𝑜.𝑐𝑎𝑙∗𝑑∗100
𝐴𝑠𝐷𝑖𝑠𝑡=𝑟𝑜.𝑟𝑒𝑡𝑟𝑎𝑐𝑐𝑖ó𝑛∗( /2− /𝐵 𝑏2)∗ℎ
COLUMNA A COLUMNA B
d1 d2 d3
DISEÑO A FLEXIÓN LONGITUDINALE= 218819.788867 kg/cm2
f'c= 210 kg/cm2β1= 0.85Fy= 4200 kg/cm2ϒc= 2.4 T/m3qa= 18 T/m2β= 2160 T/m3 z. no sismica
z.sismicaCOLUMNA BASE ALTURA
A 0.35 0.35B 0.45 0.45
CARGA VIVA CARGA MUERTA CARGA DE SERV.PA 2.787 14.074 16.861PB 9.348 38.074 47.422 M(-)MA 0.014 0.048 0.062 M(+)MB 0.15 0.502 0.652
d1= 0.175d2= 2.15 3.3d3= 0.975
R= 64.283 T
X= 1.59717654745 m DISEÑO A CORTANTE TRANSVERSAL
emax= 0.55e= 0.12217654745
𝑒𝑚𝑎𝑥=𝐿/6𝑒=𝐿/2−𝑥−0.175
∑▒〖𝑓𝑌 =0〗∑▒〖𝑀𝑎 =0〗
ex ≤ e0.122 0.55 PASA
DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA
AF= 4.11 m2B= 1.24 m
ASUMIR B= 1.5 md= 0.35 mr= 0.08 m
0.35
1.5
A= 0.525 m2
I= 0.005359375 m4 DISEÑO A CORTANTE LONGITUDINAL
PESO PROPIO:
Pp= 1.26 T/m
PESO PROPIO MAYORADO:Ppu=1.2*Pp
Presión max ≤ qa≤
Pp=A*γc
𝐴𝐹=(𝑅+𝑆𝑜𝑏𝑟𝑒𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎)/𝑞𝑎 𝐴𝐹=𝐵∗𝐿𝐵=𝐴𝐹/𝐿𝑉𝑐=0.53√(𝑓^′ 𝑐)∗𝑑∗100𝑐𝑚𝑉𝑢≤ØVc
𝑉𝑐=0,53∗𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bw*d
𝜙𝑉𝑐≥𝑉𝑢
DISEÑO A FLEXIÓN
DISEÑO A FLEXIÓN LONGITUDINAL
Mu(-)= 729928.475 kg.cmMu(+)= 8229984.47 kg.cm
14/Fy
0.00333333ρbal= 0.02142297
0.01606722ρcal= 0.00180421ρcal= 0.03183074
CALCULO DEL As:
As= 13.5 cm2
12
DISEÑO A CORTANTE TRANSVERSAL
f'c= 210 kg/cm2b= 35 cm b= 45d= 27 cmB= 150 cm
qmax= 2.1065 kg/cm2λ= 1 f'c normφ= 0.75 compresion
ρmin=ρmax= 0.75*ρbalρmax= 0.5*ρbal
ρmin=
ρmax=
VER TABLA DE ACERO
12Ø12
ρ𝑐𝑎𝑙=(0,85𝑓^′ 𝑐)/𝑓𝑦 (1−√(1−2𝑀𝑢/(0,85∗∅∗𝑓^′ 𝑐∗𝑏∗𝑑^2 )))ρ𝑏𝑎𝑙=(0,85𝐵1𝑓^′ 𝑐)/𝑓𝑦 (6120/(6120+𝑓𝑦))
𝑀𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥/2 ((𝐵−𝑏)/2)^2∗𝑙
Fy= 4200 kg/cm2
Analizamos en un metro de long:
EJE A EJE BVu= 6424.825 kg Vu= 5371.575Vc= 20737.1601 kg Vc= 20737.1601
6424.825 ≤ 15552.8701 5371.575 ≤ 15552.8701ok ok
Mu= 215903.084 kg.m
ρcal= 0.00128308As= 3.02
DISEÑO A CORTANTE LONGITUDINAL
Vu= 14177.52 KgVc= 31105.7402 Kg
23329.3051 ≥ 14177.52
𝑉𝑐=0.53√(𝑓^′ 𝑐)∗𝑑∗100𝑐𝑚 𝑉𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥∗𝑙∗1𝑚𝑉𝑢≤ØVc 𝑉𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥((𝐵−𝑏)/2−𝑑)∗100
𝑀𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥((𝐵−𝑏)/2)^2∗𝑙
𝑉𝑐=0,53∗𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bw*d
𝜙𝑉𝑐≥𝑉𝑢
𝑉𝑢=𝑃𝑢−𝑞∗(𝑐𝑥+𝑑/2)∗(𝑐𝑦+𝑑)
𝑉𝑐=0,53∗(1+2/𝛽)𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑉𝑐=𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
DISEÑO A FLEXIÓN
DISEÑO A FLEXIÓN TRANSVERSAL
EJE A EJE BCOL 35*35 cm COL 45*45 cmL= 62 cm L= 99r= 7 cm Asumimos r= 7 cm
Mu= 215903.084 kg.m Mu= 287399.011
0.0018 0.0018ρbal= 0.02142297 ρbal= 0.02142297ρmax= 0.01606722 ρmax= 0.01606722ρcal= 0.00128308 ρcal= 0.00171686
As= 3.0132 As= 4.8114
DISEÑO A PUNZONAMIENTO
EJE A EJE BCX CY CX
COL = 35 35 COL = 45
as40 col. Int30 col. Borde
ρ retraccion= ρ retraccion=
VER TABLA DE ACERO
VER TABLA DE ACERO
𝑀𝑢=𝑞𝑚𝑎𝑥/2 ((𝐵−𝑏)/2)^2∗𝑙
𝑏𝑜=2(𝑐𝑥+𝑑/2)+(𝑐𝑦+𝑑) 𝑏𝑜=2(𝑐𝑥+𝑑/2)+(𝑐𝑦+𝑑)
bo= 159 20 col. Esquin bo= 288
Pu= 21348 kg Pu= 60645.6q= 1.4579 kg/cm2 q= 1.9667
Vu= En un area a una dist. d/2 alrededor de las columnas Vu= En un area a una dist. d/2 alrededor de las columnas
Vu= 16964.0947 kg Vu= 50450.2272
β= 1 β= 1Vc= 98916.2538 Vc= 179169.063
Vc= 119164.33 Vc= 174943.378
Vc= 62211.4804 Chequeo con el menor valor Vc= 112684.946
16964.095 ≤ 46658.610 50450.227 ≤ok ok
𝑉𝑢=𝑃𝑢−𝑞∗(𝑐𝑥+𝑑/2)∗(𝑐𝑦+𝑑)
𝑉𝑐=0,53∗(1+2/𝛽)𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑉𝑐=0,27∗((𝑎𝑠∗𝑑)/𝑏𝑜+2)𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑉𝑐=𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑽𝒖≤Ø𝐕𝐜
𝑉𝑢=𝑃𝑢−𝑞∗(𝑐𝑥+𝑑/2)∗(𝑐𝑦+𝑑)
𝑉𝑐=0,53∗(1+2/𝛽)𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑉𝑐=0,27∗((𝑎𝑠∗𝑑)/𝑏𝑜+2)𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑉𝑐=𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑽𝒖≤Ø𝐕𝐜
CY45
𝑏𝑜=2(𝑐𝑥+𝑑/2)+(𝑐𝑦+𝑑)
kgkg/cm2
En un area a una dist. d/2 alrededor de las columnas
kg
Chequeo con el menor valor
84513.709
𝑉𝑢=𝑃𝑢−𝑞∗(𝑐𝑥+𝑑/2)∗(𝑐𝑦+𝑑)
𝑉𝑐=0,53∗(1+2/𝛽)𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
𝑉𝑐=0,27∗((𝑎𝑠∗𝑑)/𝑏𝑜+2)𝜆∗√(𝑓^′ 𝑐)*bo*d
TABLAS DE HIERROSSECCIONES (cm2)
1 2 3 4 5 66 0.222 0.283 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:5228 0.392 0.000 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522
10 0.617 0.001 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52212 0.888 0.002 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52214 1.208 0.003 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52216 1.578 0.006 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52218 1.998 0.009 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52220 2.466 0.014 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52222 2.984 0.020 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52225 3.853 0.033 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52228 4.834 0.052 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:52232 6.313 0.089 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 Err:522
f'c (kg/cm2) β1210 0.85280 0.85350 0.8420 0.75490 0.7
0.65
D (mm)
PESO (Kg/m)
≥560
TABLAS DE HIERROSSECCIONES (cm2)
7 8 9 10Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 1.332 34.05Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 4.704 9.57Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 7.404 6.13Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 10.656 4.26Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 14.496 3.13Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 18.936 2.39Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 23.976 1.82Err:522 Err:522 Err:522 29.592 1.53Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 35.808 1.27Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 46.236 0.98Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 58.008 0.78Err:522 Err:522 Err:522 Err:522 75.756 0.6
PESO X VAR (Kg)
PESO X qq