PROYECTO ESTRUCTURAL
PROYECTO ESTRUCTURAL
DISEO DE UNA NAVE INDUSTRIALPLANOS ESTRUCTURALESMEMORIA
TECNICAINTEGRANTES:PAOLA REINOSODAVID ONCEEDWIN LAZOCURSO:QUINTO
BMATERIA:PROYECTO ESTRUCTUTALFACULTAD:INGENIERIA CIVILPROFESOR:ING.
JULVER PINOSFECHA:19 de JULIO DEL 2013
CUENCA ECUADOR
INDICE1INTRODUCCION32DISEO DE LOSA CAJN33DISEO DE VIGAS84DISEO
DE LA MNSULA145DISEO DE GRADAS166DISEO DE COLUMNAS207DISEO DE
ZAPATAS22
MEMORIA TCNICAINTRODUCCION A continuacin se detalla el diseo de
una estructura para una nave industrial cuyos elementos son
prefabricados de hormign armado. Caractersticas de la nave
industrial: Intercolumnios son de 6m. Luz de 18m Altura con
respecto al NPT es de 6m Soportar una gra capaz de transportar una
carga de 12,5T de peso. Tiene un entrepiso que se acondicionar para
uso de oficinas. Est completamente cerrada por elementos de
fachada. El elemento principal ser el prtico de hormign
prefabricado. Los elementos de cubierta, entrepiso y fachada sern
de losa cajn. En la columnas se emplearn vasos en los cimientos de
profundidad de 30 cm Para unir los semiprtico se emplear una
plancha de 50x50x10 de acero soldado. Para unir una viga y columna
se utilizar tornillos con cabeza soldados de un dimetro de 20mm y
planchas de acero soldado de 100x100x10. La nave ser construida en
la ciudad de Cuenca en un terreno de topografa irregular.A
continuacin se indica en detalle el diseo de cada elemento.Se ha
realizado el diseo tomando en cuenta las recomendaciones del NEC-11
y ACI 318-08DISEO DE LOSA CAJN
Altura mnima segn ACi, tabla 9.5(a).La losa cajn sern un
elemento prefabricado de 6m de longitud por 1,5m de ancho.Para
determinar la altura mnima de la losa cajn se consider simplemente
apoyada, la tabla del ACI recomienda la siguiente ecuacin: Altura
mnima= Sin embargo hemos consideradora que al ser conectada a los
prticos con placas metlicas tienen un cierto grado de empotramiento
por lo cual hemos decidido tomar una altura mnima de 30cm.Entonces
la losa cajnse estableci con las dimensiones que se indican en el
grfico 1.
Grfico 1 Dimensiones de la secciones de la losa cajn Cargas de
diseoCARGA VIVASegn el NEC-11 la carga viva para cubierta es de
1KN/m2 = 102Kg/m2.Se calcula el peso de 1m lineal de carga viva que
acta sobre la seccin.CARGA MUERTAPara la carga muerta se va a
considerar el peso propio.Se calcula el peso de 1m lineal de losa.
Peso loseta de compresin = 1,5m*1m*0,10*2400 = 360kg/m(1m de largo
x 1,5m de ancho) Peso nervios longitudinales = 2*1m*0,25*0,20*2400=
240kg/m(Peso de los 2 nervios de 0,25m de espesor) Peso nervios
transversales = 5*0,10*0,10*1,5*2400=180Kg/m Peso propio= 780 kg/m
Baldosa de cermica, con mortero de cemento:Por cada cm., de espesor
= 0.20 KN/m2 = 20,4 Kg/m2, segn el NEC-11 Cemento compuesto y arena
= 20KN/m3 = 2038,74 Kg/m3 , segn el NEC-11COMBINACIN DE CARGASe
emplear el diseo por resistencia combinacin de carga segn el NEC-11
es:
Para el diseo de la losa para la cubierta vamos a considerar
solamente carga viva y carga muerta por lo tanto se utiliza la
combinacin de carga nmero 2.MOMENTOS Para determinar los momentos
que se generan se reconocern las condiciones de apoyo.Para el
momento nominal se utilizar la siguiente ecuacin:(1)Diseo del
nervio de la seccin 1.
La seccin de 25x30cm se conceder como una viga simplemente
apoyadaCARGA VIVA Ancho colaborante = 0,75mCarga viva =
0,75*102kg/m2= 76,5 Kg/mCARGA MUERTA Peso propio = 780 kg/m Cemento
compuesto y arena= 2038,74 *0,03*1,5*1m = 91,74 Kg/mCarga
permanente = 871,74 Kg/mCARGA LTIMAqu= 1,2(871,74)+1,6(76,5)=
1168,5kg/mDiseo a flexinLo datos para el diseo se indican a
continuacin:Luz (l)= 6mRecubrimiento (r)= 5cmResistencia del
hormign armamdofc =240 kg/m2Resistencia del acero fy = 4200
kg/m2Con los datos anteriores determinamos la cantidad de acero
inferior para la seccin:
Asmn2,08
# varillas5
1,4
As7,70
Mn6,35E+05
El acero superiorse determina por cuanta mnima.Asmn2,08
# varillas5
1
As3,93
Verificacin por CortanteTomando los valores de cortante que
proporciona el AC para la viga en cuestin tenemos el siguiente
cortante:
fc = 240 Kg/ cm2 = 0.85 (cortante)Resistencia a cortante del
concreto
Resistencia a cortante del acero estribos (cm)= 0,8 cm
# Ramales =2
As =0,503Ay=1,005S=10cm
Vs = 8866,83
Se utilizar estribos de 8mm cada 10cm.
Diseo del nervio de la seccin 2El nervio de 10x10 se conceder
empotrado en los dos extremosCARGA VIVAAncho colaborante=
1,38mCarga viva = 1,38*102kg/m2= 140,76 Kg/mCARGA MUERTA Peso
propio = 780 kg/m Cemento compuesto y arena = 2038,74 *0,03*1,5*1=
91,74 Kg/mCarga permanente = 871,74 Kg/mCARGA LTIMAqu=
1,2(871,74)+1,6(140,76) = 1213,70kg/mLo datos para el diseo se
indican a continuacin:Luz (l)= 1,5mRecubrimiento (r)=
5cmResistencia del hormign armamdofc =240 kg/m2Resistencia del
acero fy = 4200 kg/m2Con los datos anteriores determinamos la
cantidad de acero inferior para la seccin:
Asmn0,17
# varillas1
1,8
As2,54
Mn2,29E+04
Cantidad de acero superior:
Asmn0,17
# varillas1
1,2
As1,13
Mn1,64E+04
Armadura de temperatura y retraccin de fraguadoPara absorber los
esfuerzos generados en el hormign de la loseta de compresin por
concepto de cambios de temperatura y retraccin de fraguado, y
permitir un control eficiente de la fisuracin se utiliza una malla
electrosoldada con un esfuerzo de fluencia de fy= 2800Kg/m2.El
diseo por cuanta mnima da la siguiente cantidad de
acero:Asmn0,65
Malla de c/d 25cm0,8
As2,51
La losa cajn diseada anteriormente servir como elementos de
cubierta, entrepiso y fachada.DISEO DE VIGAS
Vigas del entrepiso
Las vigas sern elementos prefabricados por lo que se consideran
simplemente apoyadas.
Diseo viga del eje 3 entre A-B
Altura mnima segn ACI, tabla 9.5(a).La longitud de la viga 3 es
de 6m. Para una viga simplemente apoyada, la tabla del ACI
recomienda la siguiente ecuacin: Altura mnima= Asumimos una altura
de 40 cm y un ancho de 30cm.CARGA MUERTA Peso losa cajn = 780 Kg/m
Peso propio = 0,3*0,4*1m*2400 = 288 Kg/m Baldosa de cermica, con
mortero de cemento:Por cada cm., de espesor =20,4 Kg/m2*9/6=
30,6Kg/mArea tributaria de la viga V3 = 9m2Carga muerta= 1098,6
Kg/mCARGA VIVA Carga por uso de oficina = 4,8 KN/m2 = 490Kg/m2,
segn el NEC-11. Area tributaria = 9m2Carga viva = 490*9/6= 735
kg/mCOMBINACIN DE CARGAqu= 1,2(1159,8)+1,6(735) = 2494,32 Kg/mDatos
para determinar la cantidad de acero inferior:Luz (l)=
6mRecubrimiento (r)= 4cmResistencia del hormign armamdofc =240
kg/m2Resistencia del acero fy = 4200 kg/m2Con los datos anteriores
determinamos la cantidad de acero inferior para la seccin:
Asmn1,2
# varillas6
1,4
As9,24
Mn1,15E+06
Determinamos el acero superior por cuanta mnima:Asmn1,2
# varillas6
1
As4,71
Diseo viga del eje B entre 2-3
Altura mnima segn ACi, tabla 9.5(a).La longitud de la viga 2 es
de 9m. Para una viga simplemente apoyada, la tabla del ACI
recomienda la siguiente ecuacin: Altura mnima= 0,486mAsumimos una
altura de 50cm y un ancho de 40cm.CARGA MUERTA Peso losa cajn = 780
Kg/m Peso propio = 0,5*0,4*1m*2400 = 480 Kg/m Baldosa de cermica,
con mortero de cemento:Por cada cm., de espesor =20,4
Kg/m2*20,25/9m=45,9 Kg/mrea tributaria de la viga V2 = 20,25m2Carga
muerta= 1305,9 Kg/mCARGA VIVA Carga por uso de oficina = 4,8 KN/m2
= 490Kg/m2, segn el NEC-11. Area tributaria = 20,35m2Carga viva =
490*20,25/9= 1102,5kg/mCOMBINACIN DE CARGAqu=
1,2(1305,98)+1,6(1102) = 3330,38 Kg/mDatos para determinar la
cantidad de acero inferior:Luz (l)= 9mRecubrimiento (r)=
5cmResistencia del hormign armamdofc =240 kg/m2Resistencia del
acero fy = 4200 kg/m2Con los datos anteriores determinamos la
cantidad de acero inferior para la seccin:
Asmn6
# varillas8
2
As25,13
Mn3,66E+06
Acero superior determinado por cuanta mnima.Asmn6
# varillas8
1
As6,28
Diseo viga del eje 2 entre A-B
Altura mnima segn ACi, tabla 9.5(a).La longitud de la viga 1 es
de 6m. Para una viga simplemente apoyada, la tabla del ACI
recomienda la siguiente ecuacin: Altura mnima= 0,375mAsumimos una
altura de 40cm y un ancho de 30cm.CARGA MUERTA Peso losa cajn = 780
Kg/m Peso propio = 0,3*0,4*1m*2400 = 288 Kg/m Baldosa de cermica,
con mortero de cemento:Por cada cm., de espesor =20,4
Kg/m2*18/6m=61,2 Kg/mrea tributaria de la viga V1 = 18m2Carga
muerta= 1129,2 Kg/mCARGA VIVA Carga por uso de oficina = 4,8 KN/m2
= 490Kg/m2, segn el NEC-11. Area tributaria = 18m2Carga viva =
490*18/6= 1470kg/mCOMBINACIN DE CARGAqu= 1,2(1129,2)+1,6(1470) =
3707,04 Kg/mDatos para determinar la cantidad de acero inferior:Luz
(l)= 6mRecubrimiento (r)= 5cmResistencia del hormign armamdofc =240
kg/m2Resistencia del acero fy = 4200 kg/m2Con los datos anteriores
determinamos la cantidad de acero inferior para la seccin:
Asmn3,5
# varillas6
1,8
As15,27
Mn1,72E+06
Acero superior determinado por cuantaminina:Asmn3,5
# varillas6
1
As4,71
Viga del semiprtico.La viga del semiprtico es de seccin variable
va desde una seccin de 40x60 cm hasta una seccin de 40x40 cm. Se
realiz el diseo a flexin para las dos secciones sin embargo se
utiliz el acero obtenido en el diseo de la seccin de 40x60cm.
Verificacin de la altura mnima segn ACi, tabla 9.5(a).La longitud
de la viga es de 9m. Para una viga empotrada-articulada , la tabla
del ACI recomienda la siguiente altura:Altura mnima= 0,375mCARGA
MUERTA Peso losa cajn = 780 Kg/m Peso propio = 0,4*0,4*1m*2400 =
384 Kg/mPor cada cm., de espesor =20 Kg/m2*54/9= 122,4Kg/mrea
tributaria de la viga = 54m2Carga muerta= 1286,4Kg/mCARGA VIVA
Carga viva por cubierta = 102Kg/m2.Area tributaria = 54m2Carga viva
= 102*54/9=612kg/mCOMBINACIN DE CARGAqu= 1,2(1286,4)+1,6(612) =
2522,88Kg/mDatos para determinar la cantidad de acero inferior:Luz
(l)= 9mRecubrimiento (r)= 5cmResistencia del hormign armamdofc =240
kg/m2Resistencia del acero fy = 4200 kg/m2Con los datos anteriores
determinamos la cantidad de acero inferior para la seccin:
Asmn4,67
# varillas6
2
As18,8
Mn2,15E+06
La cantidad de acero superior para la seccin se determina a
continuacin:
Asmn4,67
# varillas6
2
As18,8
Mn2,15E+06
Tabla de resumen de las secciones de las vigas y el acero
correspondienteVigaEje 3 entre A-BEje B entre 2-3Eje 2 entre
A-BViga semiprtico
h4050406040
b3040304040
l69699
r45455
As inferiorAs9,2425,1315,2718,818,8
1,421,822
# varillas68666
As superiorAs4,716,284,7118,818,8
11122
# varillas68666
DISEO DE LA MNSULA
Se construir mnsulas para soportar las vigas del entrepiso y las
vigas del puente gra.El diseo se va a realizar con las
recomendaciones del ACI 318-08A continuacin se detalla las cargas
que se van a considerar para el diseo.Para las vigas del entrepiso
se va a tomar la carga de la viga 2:qu= 1662,19Kg/mCarga vertical
ltimaVu= 2333,33 * 6m = 14000kgFuerza horizontalNuc = 0,20*10000 =
2000Kg Peralte efectivoVu = 14 T
= 0,75
0.5f'cbd = 1680,0d
55bd = 3300,0d
Resolviendo las ecuaciones anteriores se obtienes el valor de d
requerido y se indica el valor de d asumido.d(req) = 8,33 cm
d(prop) = 25 cm
Refuerzo por friccin
= 0,75
Avf = 3,17 cm2
Refuerzo por fexin
Nuc(ACI) = 2,8ton
Nuc = 2ton
a(req) = 14cm
a(prop) = 15cm
a/d = 0,600
recub = 5cm
h = 30cm
dr = 25cm
Mu = 2,35ton-m
z = 20cm
= 0,9
Af = 3,11cm2
Refuerzo por tencin directa
= 0,9
An = 0,74 cm2
Clculo de As
Af + An = 3,85
2/3Avf + An = 2,86 cm2
As(req) = 3,85cm2
Segn los valores de As obtenidos anteriormente se va a utilizar
para el refuerzo principal 5 varillas de dimetro de 12mm cada
8cm.Clculo de Ah
Ah(req) = 2,46 cm2
Segn el valor de Ah anteriormente se va a utilizar para los
estribos cerrados 3 varillas de un dimetro de 10 mm cada 5 cm.El
acero para la barra auxiliar para el estribo se va a utilizar 3
varillas de un dimetro de 12mm.A continuacin se muestra un dibujo
indicando el acero de refuerzo para la mnsula.
DISEO DE GRADASSe necesita gradas para acceder a las oficinas, a
continuacin se disea dichas gradas.
Vista en Planta Gradas
Losa de gradasSe utilizara una losa armada en una direccin con
un espesor de 25 cm. Las gradas tienen 30 cm de huella horizontal y
18 cm de contrahuella con un total de 16 gradas dividas en 2
tramos: 8 gradas el primer tramo y 8 gradas el segundo tramoAltura
mnimaPara el clculo del espesor mnimo se tomar la losa como
empodrada en el un extremo y simplemente apoyada en el otro ya que
no se puede asegurar un empotramiento perfecto. Segn la Tabla 9.5
del ACI el espesor mnimo para una losa con un extremo continuo
es:hmin= L/24 = 390/24 = 16.25 cmh = 25 cm >hmin= 16.25 cm
Cargas de diseo:Peso de la losa de compresin: (1 x 1.5 x 0.25) x
2400 = 900 kg/mPeso relleno gradas: (1 x 1.5 x 0.09) x 2200 = 297
kg/m(9 cm de la altura promedio de relleno de gradas)Peso de
enlucido y masillado (1 x 1.5 x .04) x 2200 = 132 kg/m(2cm de
enlucido y 2 cm de masillado)Recubrimiento de piso: (1 x 1.5 x
0.012) x 2200 = 66 kg/m(Cermica de 1.2 cm de espesor en huella y
contra huella)Pasamanos: 50 kg/mCARGA MUERTA1445 kg/mPor ser una
zona de concentracin la carga viva es de 500 kg/m2CARGA VIVA500
kg/m2 x 1.5 m 750 kg/m
CARGA LTIMA DE DISEO: U = 1.2 CM + 1.6 CV = 1.2 x (1445) +1.6 x
(750) =2934 kg/m
Modelo Estructural de la escaleraLa grada se considera
empotrada- articulada.
Modelo Estructural de la escaleraDiagrama de momentos condicin:
articulada- empotrada
Grafico de Momentos Flectores losa Articulada empotrada
Grafico de Fuerzas cortantes losa articulada
empotradaDeterminacin de los Momentos Flectores ltimos de
DiseoMomentos positivos (acero superior)
Momentos negativos
Determinacin de la armadura longitudinal negativa (acero
superior)Fy = 4200 kg/cm2fc = 240 Kg /cm2 = 0.9 (flexion)b= 150
cmd= 20 cmAs = 1 12 mm cada 15 cm total 9 varillas
> Mu = 371884 kg*cm
Cuanta mnima requeridaSegn el cdigo ACI-08 la cuanta mnima de
flexin para losas es
Verificacin por CortanteSegn el modelo estructural la losa debe
soportar una carga cortante de:
fc = 240 Kg/ cm2b=150 cmd = 20 cm = 0.85 (cortante)
La seccin escogida es apropiada.Armadura de retraccin y
fraguadoSegn las normas del ACI-08 para retraccin y fraguado la
cuanta mnima es:
1 pi de 10 cada 15 cm = 6.6 varillas por metroEl mximo
espaciamiento entre varillas esDISEO DE COLUMNAS
Las columnas se disean mediante diagramas de interaccin. Se debe
disear tres tipos de columnas: 3-A, 2-B y 3-C.Poner Dibujo en
planta Diseo de la columna 3-ASe escoge una seccin de 40x40cm, con
aceros en las cuatro caras, se colocarn en toral 12 varillas de
dimetro de 1,4cm.A esta columna se transmiten las siguientes
cargas: Carga de la viga entre 2-3= 16681 Kg Carga de la viga entra
A-B = 9991,14g Carga de la cubierta = 22698La carga ltima para esta
columna = 28940 KgEl diagrama de interaccin correspondiente para
las condiciones anteriores es el siguiente:
Diagrama de interaccin para la columna 3-A
Como se puede observar la carga ltima de la columna cae dentro
del diagrama de interaccin por lo tanto el acero escogido es
correcto.Diseo de la columna 2-BSe escoge una seccin de 40x40cm,
con aceros en las cuatro caras, se colocarn en toral 12 varillas de
dimetro de 1,4cm.A esta columna se transmiten las siguientes
cargas: Carga de la viga entre 1-2=11225 Kg Carga de la viga entra
2-3 = 11225gLa carga ltima para esta columna = 22450 KgEl diagrama
de interaccin correspondiente para las condiciones anteriores es el
siguiente:
Diagrama de interaccin para la columna 2-BComo se puede observar
la carga [ultima de esta columna est dentro del diagrama de
interaccin por lo tanto laseccin y el acero escogido es el
correcto.Diseo de la columna 3-CSe escoge una seccin de 50x50cm,
con aceros en las cuatro caras, se colocarn en toral 12 varillas de
dimetro de 1,4cm.A esta columna se transmiten las siguientes
cargas: Carga de la cubierta = 22705 Kg Carga del puente gra =
14000 KgLa carga ltima para esta columna = 41706 KgEl diagrama de
interaccin correspondiente para las condiciones anteriores es el
siguiente:
Diagrama de interaccin para la columna 3-CLa carga ultima de
esta columna est dentro del diagrama de interaccin por lo tanto la
seccin y el acero asumidos estn correctos.Tablas de resumen del
acero de las columnas.ColumnaSeccin cmRecubrimiento cm#
varillasespaciamiento cm
3A =1A=3B=1B40X405125
2B=2A40X405125
3C=1C=3D=1D=3E=1E=3F=1F50X50101210
Acero de las columnasDISEO DE ZAPATASSe tiene dos tipos de
zapatas una centrada y una excntricas.Para el diseo de la
cimentacin contamos con los siguientes datos:Hormign pobre o de
replantillo = 140 kg/cm2Esfuerzo admisible del suelo= 1,5
kg/cm2CORTANTEEl diseo por cortante debe cumplir:
Vu = Fuerza cortante factorizadaVn = Resistencia nominal al
cortante= factor de reduccinPara el cortante se debe cumplir con el
cdigo ACI Cap. 11.4.6, en el que se comprobara que:
Debido a que las zapatas cumplen el cortante solamente con el
cortante del hormign.Para elementos sujetos nicamente a corte y
flexin:
Vc= Resistencia nominal al cortante proporcionada solo por el
concreto.bw = Ancho de la seccin crticad = distancia de la fibra
externa en compresin al centroide del refuerzo longitudinal en
tensin.Se debe verificar tambin:FLEXION:
Mn= Momento Nominal a flexinMu= Momento ultimo factorizado=
Factor de reduccin a flexinANALISIS Y RESULTADOS
Vista frontal y en planta de una zapata cuadrada con columna en
el centroPara zapatas cuadradas una vez diseado el nmero de aceros
requeridos para un lado para el otro es la misma cantidad de aceros
con una distancia igual en los espaciamientos. Cabe recalcar que la
longitud L de la columna es la misma para todos los lados porque es
cuadrada.
Vista frontal y en planta de una zapata rectangular
excntrica.Para zapatas excntricas tenemos que realizar el diseo
para cada lado, teniendo en cuenta que de ahora en adelante
llamaremos b al lado de mayor longitud y a la de menor, sea cual
sea la ubicacin de la zapata.Diseo de la zapataCargas de diseo-
Zapata cuadrada Carga viva = 490 Kg/m2 Cargamuerta = 244,13 kg/
m2
Para obtener la carga ltima mayorada se utiliza combinacin de
cargas dispuestas en el cdigo ACI captulo 9, para zapatas se tiene
que mayorar las cargas planta por planta.
Con la carga ultima sin mayorar vamos a trabajar para el clculo
del rea de la zapata y para el clculo a flexin trabajamos con la
carga mayorada. Determinacin del rea tributaria:
Vista en planta de las zapatas y su rea tributaria para cada una
de ellas.Para la determinacin del rea tributaria dividimos a cada
pao en 4 partes iguales y para cada zapata tomamos toda la seccin
que la rodea.Por ejemplo para la zapata cuadrada el rea tributaria
est dada por:
Determinamos la fuerza sin mayorar y la fuerza mayorada
multiplicando la carga ltima mayorada por el rea tributaria y de la
misma manera carga sin mayorar.
Determinacin del rea de la zapata: Para determinar el rea de la
zapata utilizamos la fuerza no mayorada y el esfuerzo admisible del
suelo (1.5 kg/cm^2), Determinado por el cdigo ACI capitulo 15.2.2
para cargas y reacciones.
Como sabemos A=a*b ; Para una zapata cuadrada tomamos a=b
Podemos trabajar con zapatas de
Para zapatas excntricas y que no son cuadradas realizamos el
mismo procedimiento hasta obtener el rea de la zapata, para
determinar el valor de los lados a y b, nos imponemos el valor de
uno de los lados y encontramos el valor del otro.Para determinar el
peralte de la zapata nos basamos en el cdigo ACI captulo 15.7 para
altura mnima de una zapata, donde dice que hmin150mm para zapatas
apoyadas sobre el suelo.Una vez que sabemos cul es el peralte mnimo
de la zapata podemos obtener el peralte real determinado para losas
en una direccin en el cdigo ACI en el captulo tabla 9.5 a);
entonces tenemos:
Podemos tomar un peralte de 25 cm; pero al realizar todos los
clculos comprobamos en el software Excel que tenemos que aumentar
la seccin de la zapata hasta un h=40 cm.
DISEO A CORTE
h (cm)45
d (cm)40
r (cm)8
L (cm)40
Fig. 4 Modelos de zapatas.Para el diseo a corte de una zapata
primero obtenemos el permetro crtico para zapatas centrales y
excntricas con columnas cuadradas.
Fig.5 Permetro critico alrededor de la columna central y en un
extremo.
La zapata cumple las condiciones por cortante porque es mayor
que la fuerza ultima mayorada y sin mayorar. DISEO A FLEXIONPara el
diseo a flexin de la zapata tenemos que analizar los momentos que
se van a producir en la zapata, de la siguiente manera:Refirindonos
a la figura 4, para calcular el momento nos referimos a un punto A.
Para el clculo de momentos no consideramos el momento que produce
la columna, solo la fuerza que calcularemos en base a su seccin
multiplicada por su brazo de palanca.Si consideramos que el
esfuerzo que transmite el suelo a las zapatas es constante,
entonces tendremos una distribucin rectangular.Para una zapata
cuadrada el momento en la direccin del lado a es el mismo para la
direccin en b.Determinacin de Esfuerzo del sueloPara este clculo
necesitamos la fuerza mayorada de la edificacin y el rea de la
zapata.
Para el clculo del momento primero calculamos la fuerza
utilizamos la zapata cuadrada de la figura 1, entonces:
Tambin determinamos el brazo de palanca:
Por lo tanto el momento resultante es:
Determinamos Ru:
Cuanta balanceada:
Si comparamos con la cuanta mnima , vemos que la cuanta
balanceada es menor por lo que para el clculo de los aceros
utilizamos la mnima.
Para la zapata cuadrada se coloc 17 varillas de dimetro de 14 mm
cada 10 cm tanto longitudinales como transversales formando una
parrilla, para que cumpla la cantidad de acero mnima requerida se
coloc un acero longitudinal y transversal de refuerzo en el centro
de dimetro 14 mm.Para el clculo de momento de diseo tenemos que el
rea de acero transversal es: As=26.17 cm2
Por lo tanto, el momento de diseo es mayor que el momento
ltimo
Comprobando los valores de cuanta se ve claramente que cumple
porque es mayor que la mnima.Para las zapatas restantes se sigue el
mismo procedimiento que el mostrado para la anterior, y si son
zapatas excntricas o rectangulares el momento se calcula para los
dos ejes x e y, as como tambin los aceros transversales y
longitudinales.Hemos detallado el procedimiento para el diseo una
zapata, para el resto de zapatas se muestran los resultados en las
tablas de Excel que se anexan al documento. Tabla de resumen de los
aceros de las zapatas:DatosZapata cuadrada
h45
a (lado corto)165
b (lado largo)165
As26,17
1,4
#varillas c/d 10cm17
Recubrimiento lateral7,5
Datos Zapata excntrica
h60
a (lado corto)165
b (lado largo)200
As lado corto34,18
lado corto1,6
#varillas lado corto c/d10cm17
recubrimiento lateral lado corto7,5
As lado largo38,17
lado largo1,8
#varillas lado largo c/d 13cm15
Recubrimiento lateral lado largo8