Columna Comedor Solidario Xela Concreto: f’c= 280 kg/cm2 NUMERO AREA (cm^2) 15,100 252671.328 kg/cm2 2 0.317 2,400 kg/cm3 3 0.713 Acero: 2,810 kg/cm2 (vigas, columnas, zapatas, losas y g 4 1.267 kg/cm2 2040000 kg/cm2 5 1.979 6 2.850 7 3.879 COLUMNA TIPO 1: Viga: 8 5.067 Bx= 0.25 m b= 0.25 m 9 6.413 By= 0.25 m h= 0.35 m 10 7.917 Altura = 3.55 m L= 3.50 m 11 9.580 Recubrimiento 2.5 cm 11 9.580 20 cm 10000 12 11.401 0.8 Ag = 625 cm^2 0.8 Solicitudes de Cargas de Diseño: Carga Axial x-x kg Carga Axial y-y kg Carga Axial Total: 10,000.00 kg Momento -x-x 1,350.00 kg -m Momento -y-y 1,350.00 kg -m Corte: 1,000.00 Kg Esbeltez de Columna: Determinación de Rigidezes: 0.720000 0 (en la cimentación) 0.36 Ec= ρc= fy = Es= 2.04×10 6 d x o y= Y x o Y Valor g = √ f' c ψ prom = ψ a + ψ b 2 ψ a ψ b
Hoja de cálculo para análisis de estructural de una columna y zapata.
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Transcript
Columna Comedor Solidario XelaConcreto: f’c= 280 kg/cm2 NUMERO AREA (cm^2) Φ Varilla (cm)
COLUMNA TIPO 1: Viga: 8 5.067 2.5400Bx= 0.25 m b= 0.25 m 9 6.413 2.8575By= 0.25 m h= 0.35 m 10 7.917 3.1750Altura = 3.55 m L= 3.50 m 11 9.580 3.4925Recubrimiento 2.5 cm 11 9.580 3.4925
20 cm 10000 12 11.401 3.81000.8
Ag = 625 cm^20.8
Solicitudes de Cargas de Diseño:Carga Axial x-x kgCarga Axial y-y kgCarga Axial Total: 10,000.00 kgMomento -x-x 1,350.00 kg -mMomento -y-y 1,350.00 kg -mCorte: 1,000.00 Kg
Esbeltez de Columna:Determinación de Rigidezes:
0.7200000 (en la cimentación)
0.36
Ec=
ρc= fy =
Es= 2.04×106
d x o y=Y x o Y
Valor g =
√ f ' c
ψ prom=ψa+ψb
2
ψaψb
Determinación de "Esbeltez E":Cuando < 2,
Cuando ≥ 2,
K= (20-0.36)/20*((1+0.36)^0.5) 1.15SI=1 NO=0
E= 54.4333333333333 21< E < 100 => Si se magnifican Momentos 1
Magnificación de momentos:
0.46
2,253,418,664.50 Kg/cm2
5447728296.06 Kg 5447728.3 Ton
1.00000262233191
Momento de diseño Ultimo:
Mdx= 1350.01 Kg-mMdy= 1350.01 Kg-m
ud MM
ψ prom=ψa+ψb
2
K=20−ψ prom
20 √1+ψ prom
K=0.90√1+ψ prom
ψ prom
ψ prom
δ=1
1−PuφPcr
EI=Ec I g/2 .51+βd
βd=1.4CM
1 .4CM+1.7CV=CM u
Cu
Pcr=π 2EI(KLn )
2
CALCULO DE ACERO LONGITUDINAL:LIMITES DE ACERO: Conforme al ACI.As min = 6.25 cm^2As max= 37.50 cm^2Se supone un valor intermedio de este intervalo:
Al conocer las excentrecidades se calcula el valor de las diagonales:
0.56
0.56
Para los valores anteriormente obtenidos y mediante el diagrama de iteración se obtiene lo siguiente:Kx = 0.35Ky = 0.38Calculo de cargas:
Valor g =
ex=M dx
Pu
e y=M dy
Pu
exhx
=
e yhy
=
ρ=As
Ag
(f y
0 .85 f ´ c)=
61,250.00 Kg66,500.00 Kg
119,074.20 Kg
43,542.63 Kg
El armado propuesto SI RESISTE las cargas aplicadas
Acero Transversal (Estribos):• Refuerzo por Corte:
3,769.15 Kg
Si VR ≥ VU se colocan estribos a la distancia menor entre: S = d/2, 6db o 15 cmSi VR < VU se diseñan los estribos por cortePara ambas opciones debe considerarse la varilla minima de 1/4".Φ Varilla = 2
En este caso VR ≥ VU se colocan estribos a la distancia menor entre: S = d/2, 6db o 15 cm 7.62 cm 0No. 2 @ 7.62cm• Refuerzo por Confinamiento:La longitud de confinamiento se escoge entre la mayor de las siguientes opcionesLo= Lu/6= 59 cm
El menor de Bx o By= 25 cmNo menor a 45 cmSe toma Lo= 59 cm
Luego se calcula la relación volumétrica:0.02
Se cumple que 0.01 OK
Y por último el espaciamiento entre estribos en la zona confinada es:
So Calculada: 3 cmEl espaciamiento será el menor de las siguientes consideraciones:
Px=Kx×( f ´ c )×Ag=P y=K y×( f ´ c )×Ag=
Po=φ(0 .85×f ´ c×Ag+As fy)=
P ´u=1
[ 1Px
+ 1Py
− 1Po
]=
1/4 * 25, 10 cm o 3cmSe toma: 3 cm
El espaciamiento entre estribos en la zona confinada debe encontrarse entre 3 cm y 10 cm.Por lo tanto se toma S1= 3 cm
CONVERSION DE UNIDADES
CONCRETO ACERO
PSI Kgf/cm^2 GRADO Kgf/cm^2
3000 210 30 2100
4000 280 40 28105000 350 60 41006000 420 70 4920
Zapata Comedor Solidario Xela
Base de Columna bc= 0.25 mAltura de Columna: hc= 0.25 mDesplante de contacto: 0.6 mDesplante de Diseño: 0.6 mEspesor de Zapata (t) Propuesto 0.25 mSobre carga por columna de grava 0 Ton/m^2
CARGAS:Pu (ton) 10.00Ma x-x (Tom - m) 1.00Ma y-y (Tom - m) 1.00fcu 1.4
Datos Estructurales RESUMEN DE DISENOF'c (kg/cm^2) 280 Presion en Zapata q máx APROBADO
fy (kg/cm^2) 2,810 Presion en Zapata q min APROBADO
Vs (Ton/cm^2) 28.00 Corte Simple V resistente > V actuante, OK
Ws (Ton/cm^3) 1.43 Corte Punzonante Vc más bajo > V actuante OK
Wc (Ton/cm^3) 2.4
Cálculo de Cargas de ServicioPu S = Pu/fcu = 7.1 TonMas x-x = Ma x-x/fcu = 0.7 Ton - mMas y-y = Ma y-y/fcu = 0.7 Ton - m ZAPATA hz
Área inicial dela zapataAz = (Fcu *Pu s)/Vs 0.36Se propone un elemento con geometria cuad => ( Az ) ^ 0.5 = 0.6 bz 0.5
B15
PC: Por lo regular funciona la hoja de calculo con el mayor momento analizado en X-X
0.25Propuesta
bzSe supone una Zapata de: 1.00bz = 1.00 mhz = 1.00 mÁrea (m^2) = 1 m^2 hzSi t (m) = 0.25 m 1.00
Cálculo de peso sobre la zapata
Peso de Suelo sobre la Zapata = (Area zap)*Desp*Ws = 0.86 TonPeso propio del Cimiento = (área de la zap) *t*Wc = 0.6 TonFuerza Axial de servicio =Pu s = 7.1 Ton
Sumatoria = 8.56 Ton
Cálculo de Excentricidadesex = Mas x-x / Pu 0.08 mey = Mas y-y / Pu 0.08 m
bz / 6 = 0.17 EJE X-X 0hz / 6 = 0.17 EJE Y-Y 0Si hz / 6 > ex => Se considera que NO ES EXCENTRICA EN EL EJE X-XSi hz / 6 > ex => Se considera que NO ES EXCENTRICA EN EL EJE Y-Y
Por lo tanto se utilizan las ecuaciones siguientes:
EJE X-Xq máx (T/m^2) = Pu/Az + Ma x-x/(bz*hz^2)/6 + Ma y-y /(bz^2*hz)/6= 15.5 Ton/m^2q min (T/m^2) = Pu/Az + Ma x-x/(bz*hz^2)/6 - Ma y-y /(bz^2*hz)/6= 7.1 Ton/m^2q min (T/m^2) = Pu/Az - Ma x-x/(bz*hz^2)/6 + Ma y-y /(bz^2*hz)/6= 7.1 Ton/m^2
EJE Y-Y
q max (T/m^2) = Pu/Az + Ma y-y/(bz^2hz)/6 + Ma x-x /(bz*hz^2)/6= 12 Ton/m^2q min (T/m^2) = Pu/Az + Ma y-y/(bz^2hz)/6 - Ma x-x /(bz*hz^2)/6= 10.6 Ton/m^2q min (T/m^2) = Pu/Az - Ma y-y/(bz^2hz)/6 - Ma x-x /(bz*hz^2)/6= 2.2 Ton/m^2
Se chequea con los valores criticos:q max = 15.5 Ton/m^2q min= 2.2 Ton/m^2
Diagrama de presionesA manera de referencia se cumple que:
q máx < VS => q máx APROBADOq min > 0 => q min APROBADO