UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI SUB GERENCIA DE ESTUDIOS FACULTAS DE INGENIERIAS CARRERA PROFESIONAL DE ING. CIVIL CONCRETO ARMADO II TRABAJO ENCARGADO ALUMNO: DAVID JOSE CHOQUE SONCCO codigo: 5202005 ciclo ix Docente: Ing erick Calderon MOQUEGUA - PERU 2012
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UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI
SUB GERENCIA DE ESTUDIOSFACULTAS DE INGENIERIAS
CARRERA PROFESIONAL DE ING. CIVIL
CONCRETO ARMADO II
TRABAJO ENCARGADO
ALUMNO: DAVID JOSE CHOQUE SONCCO
codigo: 5202005
ciclo ix
Docente: Ing erick Calderon
MOQUEGUA - PERU2012
PREDIMENSIONAMIENTO DE LOSA ALIGERADA:
Para no verificar deflexion y evitar problemas estructurales relacionados a las excesivas deflexiones,el predimensionamiento se realiza de acuerdo a las consideraciones de lasACI-318:
sentido de losa aligerada Según la figura, la luz libre mas grande en la direccion de lasviguetas de la losa aligerada es de :
L= 5.5 m luz libre viguetas
L= 0.25 m
Losa aligerada armada en una sola direccion de concreto armadoCon viguetas 0.1m de ancho y 0.40m entre ejes
espesor de aligerado (M) espesor de la losa superior Peso propio (kg/m2)0.25 0.05 350
Fuente: Manual de construccion de la icg
B24
David: Datos obtenido de la agenda de la ICG pag. 88
PREDIMENSIONAMIENTO DE VIGA:
Bajo el mismo criterio del predimensionamiento de la losa aligerada se realiza el predimendionami-ento de la viga:
Ancho tributario de la viga en direccion X
5.25
0.60
0.30
Las Vigas en la Direccion X se asumiran como V-101 uniforme para todos los ejesconsiderando la mayor luz y mayor ancho tributario
5.25 mL= 6.50 m
b= 0.30 m h= 0.60 m
SECCION DE LA VIGA EN DIRECCION X: 30 x 60 (v-101)
β=
Ancho tributario de la viga en direccion Y
6.25
0.50
0.30
Las Vigas en la Direccion Y se asumiran como V-102 uniforme para todos los ejesconsiderando la mayor luz y mayor ancho tributario
6.25 mL= 5.50 m
b= 0.30 m h= 0.50 m
SECCION DE LA VIGA EN DIRECCION Y: 30 x 50 (v-101)
β=
PREDIMENSIONAMIENTO DE COLUMNAS:
El predimensionamiento de las columnas se realiza de acuerdo a:
Para realizar el predimensionamiento correspondiente para las columnas, cabe mencionar los datos proporcionados por el problema:
Peso de acabados (1ro al 4to Nivel) = 100 kg/m2Peso de tabiqueria (1ro al 3ro Nivel) = 200 kg/m2
Areas tributatia a columnas, se muestra las mas cargadas
En la fig. 8 la letra "C" representa el area tributaria para una columna central, "P" representa
el area tributaria para una columna lateral, "E" representa el area tributaria para una columnade esquina.
Se considera a estas areas tributarias coma las mas cargadas, teniendo como referencia las dimensiones de las areas geometricas y referentes a las sobrecargas que soportan, esto basa-do en la representacion que se brinda según la figura 4.
CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES:
Se ha empleado concreto cuya resitencia caracteristica es: f'c= 210 kg/cm2Se ha empleado acero grado 60 cuyo valor de fluencia es: fy= 4200 kg/cm3
METRADO DE CARGAS:
Para el metrado de las cargas vivas o sobrecargas, se ha desarrollado de acuerdo con elgrafico de sobrecargas presentado en la figura 4
para efectos de metrado de las cargas muertas se asume una columna:
columna c-1 es la exteriot que esta en el lindero y c-2 es la columna interior.
B)Predimensionamiento:i)Se va a considerar una altura h: h= 50 cmPara la zapata para permitir que los refuerzo a que llegan de la columna a la zapata tenga la suficiente longitunal de desarrollo.
II)Carga de Servicio:P1= 30000 KGP2= 45000 KG
R= 75000 KG
A)Estructuracion: El Sentido largo de la zapata es el especificado según el grafico, en donde la
III)Ubicación de la Resultante:3.5
P1= 30000 KG P2= 45000 KG75000
0.2 2.10 1.40 0.225 0.675
2.3 2.3
∑Mu=0L1= 2.10 m
IV)Calculo de A: e= 0.2A= 4.60 m
V)Calculo del ancho B de la zapata: se considera= 0.08 8%peso propio zapata
P.P.zap= 6000 kgse tiene que:
B= 88.043 cmB= 89 cm
verificacion:
d= 40 cm
tomaremos para asegurar suficiente superficie de contacto:B= 95 cm
7.5 5
20 20
80 40 45 85
20 20
7.5 5
4.60
c) Verificacion de los Esfuerzos de Servicios sobre el terreno:P.P.zap= 5244P.P.zap= 5244 kg
1.84 < 2 kg/cm2 SI CUMPLE!!!
D) Amplificacion de las Cargas:
F= 1.5
esfuerzo ultimo que actua del terreno a la zapata2.57
2.57 kg/cm2E) Analisis Estructural: A partir del diagrama de esfuerzos se determina la carga
Pu1= 45000 kg
95
σserv.=
σu=
σu=
C66
Lobo: le aumentas 6+
Pu2= 67500 kg
Pu1= 45000 kg Pu2= 67500 kg
Wu= 24415 kg/m
0.2 3.50 0.900
V 453364883
+ 1.64- 1.86m
-40117 -22164
-
+
M -32470
-+
488.3
-9974
Fuerza de Corte critico: d= 0.4 de la cara de columnaCalculo de Vu1
Vu1= -25468 kg
calculo de "x" para V=0X= 1.84312922X= 1.84 m
Calculo de Vu2
45336 del diagramaVu2= 30076.625Vu2= 30077 kg
Calculo de la fuerza de Corte en el extremo de la Zapata (debe cerrar el diagrama a 0"
Vu= -191 kg
Nota: Si se aproxima a valores con mas decimales σu, el valor de cierre seria menor (maximo a 0)
Vmax=
-
+ +
Calculo de los Momentos Critico en la Cara de las ColumnasCalculo de Mu1:Mu1= -7046.8Mu1= -7047 kg-m
Calculo de Mu max: 1.84Mu max= -32470.288Mu max= -32470 kg-m
Calculo de Mu2:Mu2= 5251.66719Mu2= 5252 kg-m
f) Verificacion a la fuerza de Corte por Flexion
I)Fuerza de Corte Critica
Vu2= 30077 kgVn2= 35384.7059Vn2= 35385 kg
II)Fuerza de Corte que absorbe el ConcretoVcn= 29185.6328Vcn= 29186 kg
Vcn= 29186 < 35385 kg/cm2 SI CUMPLE!!!
Se debe colocar refuerzo transversal
Vs serv= 6199 kg
Vs= 60573.9548 kg
Mmax
Verificar para Smax.
S max=≤𝑆 60𝑐𝑚≤𝑆 𝑑/2
Smax= 20 cm
Para Vs= 6199
Se tiene "S" con 3/8 para estribos1.42
Se tiene:S= 38.5 cm 38.5 < 20 NO CUMPLE
cuando no cumple tomas el menor
3/8 a Smax= 20
g) Verificacion a la Fuerza de Corte por Punzonamiento:
Pu1= 45000 Pu2= 67500
20 20
80 40 45 85
20 20
40 2020 20 45
Fuerza de corte por Punzonamiento para la 1era ColumnaF1= 32664 kgF1= 32664 kg
ф=
ф=
Se Colocara @ de ф=
≤𝑆 60𝑐𝑚≤𝑆 𝑑/2
Fpn1= 38428 kg
Fuerza de corte por Punzonamiento para la 2da ColumnaF2= 48932 kgF2= 48932 kg
Fpn 2= 57567 kg
Fuerza de Corte por Punzonamiento absorbe el concreto: (nominal)
1ra columna B= 1 por ser de seccion cuadrada la columna
Po= 200 mVcp= 187808Vpc= 187808 kg > 38428 SI CUMPLE!!!
O tambien debe ser:Vpc= 127524.115 kgVpc= 127524 kg > 38428 SI CUMPLE!!!
No falla la 1era columna a la fuerza de corte por ´punzonamiento.
2da columna B= 1 por ser de seccion cuadrada la columna
Po= 340 mVcp= 319274Vpc= 319274 kg > 57567 SI CUMPLE!!!
O tambien debe ser:Vpc= 216791 kgVpc= 216791 kg > 57567 SI CUMPLE!!!
No falla la 2da columna a la fuerza de corte por ´punzonamiento.
h) Diseño del Refuerzo por Flexion: Según el analisis estructural se tiene :
Para el sentido largo:I) Refuerzo negativo en la cara de la 1ra columna (exterior)
Calculo de Er: Posicion de la resultantede las fuerzas verticales respecto al punto A:
Rh= 19683 er = 2.49
Rv=56700 Tomando Momento respecto al punto D:3.00
e = 0.65
A D 4.20.652.49 0.65 < 0.7 CORRECTO
2.1
Debe ser e<B/6 siendo B=
3
B133
David: reducimos la base y calculamos si voltea o se desplaza
IV) Calculo de las presiones en el terreno:
C= 2.1 C= 2.1 σ12= 1.35 ± 1.25
σ2= 0.10
σ1= 2.6
C) Diseño de la Pantalla Vertical:
I) La pantalla se modela estructuralmente como un alosa continua apoyada en los contrafu-ertes y en la zapata.II) Se debe diseñar por franjas horizontales independientes se puede tomar 2,3 o 4 granjascon el objetivo de cortar esfuerzos donde no sea necesario.
h= 9 m0.3 h'= 8.40 m h'= 0.35
h''= 5.60 m h''= 0.402.80 H'''= 2.80 m H'''= 0.45
0.05 0.35
5.60 Se va tomar 3 franjas por su H' > 8m
8.40.1 0.4
0.150.45
Calculo de : H'''= 2.80 m
W'u= 2313.36 kg/ml
Calculo de :
M'u(+)= 1700.49 kg-m
M'u(-)= 850.247 kg-m2.97 2.97
puede tomar L'= 2.97
Calculo del Refuerzo:
El valor de W' seria el valor de fuerza distribuida a lo largo de toda la altura de la pantalla según se observa en el diagrama de fuerza distribuidad;
h'= 35 cm r= 6 cm d= 29 cm
M'u(+)= 1700.4931 kg-mAs1= 1.56 cm2
As(+)= 1.56 cm2 estimaremos: a= 0.3 cm
Verificaion a: b= 100 cm ф 5/8 = 1.97933
a= 0.37 cm Correcto
Se mide l' entre ejes pero el Mo se toma en la cara del contrafuerte, como simplificacion se
Mu(+)
Mu(-) Mu(-)
G217
WinuE: dato
verificacion Asmin= As min= 6.3 cm2S= 31.4179 CMS= 31 CM
Se coloca ф 5/8 @ 31 CM positivo
Para M'u(-)= 850.24655 kg-mAs(-)=
0.78 cm2As(-)= 0.78 cm2
verificacion Asmin= As min= 6.3 cm2
Se coloca ф 5/8 @ 31 CM negativo
El resto de la Altura del muro hasta
h''= 40.0 m B= 100 cm ф 5/8 = 1.97933
Verificacio As(+)= As min= 7.2 cm2S= 27.4906 CMS= 28 CM
Se coloca ф 5/8 @ 28 CM positivo
Se coloca ф 5/8 @ 28 CM negativo
El resto de la Altura del muro hasta
h''= 45 m B= 100 cm ф 5/8 = 1.97933
Verificacio As(+)= As min= 8.1 cm2S= 24.4361 CMS= 25CM
G245
WinuE: dato
Se coloca ф 5/8 @ 25CM positivo
Se coloca ф 5/8 @ 25CM negativo
Resumen del Calculo de refuerzo horizontal (principal)
As(+)= ф 5/8 @ 31 cm2.80 m As(-)= ф 5/8 @ 31 cm
As(+)= ф 5/8 @ 28 cm2.8 m As(-)= ф 5/8 @ 28 cm
As(+)= ф 5/8 @ 25 cm2.8 m As(-)= ф 5/8 @ 25 cm
0.45
Refuerzo vertical: Por temperatura y montaje Asmin
M'u(-)= 5718.9 kg-m
M'u(+)= 1429.73 kg-m
Por consiguiente se colocara Asmin= 0.0015*b*h
h= 45 m B= 100 cm ф 1/2 = 1.26677
Asmin= 6.75 cm2
S= 18.7669 cm
Se coloca ф 1/2 @ 19 CM
Detalle del colocado del As horizontal principal y As vertical por temperatura y montaje
As(-)= ф 5/8 corrido
Ast= ф 1/2
Ast= ф 1/2
3.27 m 2.97As(+)= ф 5/8 corrido
metro en la direccion vertical de la pantalla:
Vu= 3435.34 kg
VERIFICACION AL CORTE EN LA PANTALLA: Se analiza en la cara del contrafuerte y por un
Vn= 4041.58 kg
Vcn= 34561.9 kg
Vcn= 34561.9 > 4041.6 kg/cm2 SI CUMPLE!!!
C) Diseño del refuerzo del talon (posterior):
contrafuertes.
de la zapata para el calculo de la presion en el terreno
2.9 0
4.2W1u= 23184 kg/ml
23184
+Calculo de la fuerza que actua del terreno a la zapata kg/m.l
1400
W2'u= 36400 kg/ml W2u= 1400 kg/ml
I) El refuerzo principal se coloca paralela a la pantalla.II)Por consiguiente el talon se modela estructuralmente como una losa apoyada en los
III) El reglamento del ACI permite considerar como carga muerta el peso del relleno y
W1u=
W2'u=
W2u=
W2''u=
36400 25373
II-13216
W'u= -13216 kg/ml Wu= 21784 kg/ml21784 13216
0.32 2.28
los Mo Flectores:
En los apoyos
En el centro de los tramos Siendo L longitud libre entre contrafuertes
I) Calculo del As(+): Para el tramo de 2.28 m
Mu(+)= 8006.437 kg-m L= distancia libre entre contrafuerte
Asumiendo a= 0.7 d= 54
As(+)= 3.95 cm2
Verificandoa= 0.93 correcto
Se va utilizar las siguientes expresiones para determinar
W2'u= W2''u=
Wu=
W'u=
D362
WinuE: interpolar
As min= 10.8 cm2
ф 1/2 = 1.26677
S= 11.7 cm
Se coloca As(+) ф 1/2 @ 12 CM
I) Calculo del As(-): Para el tramo de 2.28 m
Mu(-)= 16012.87 kg-m L= distancia libre entre contrafuerte
Asumiendo a= 1.4 d= 54
As(-)= 7.95 cm2
Verificandoa= 1.87 correcto
As min= 10.8 cm2
ф 1/2 = 1.26677
S= 11.7 cm
Se coloca As(-) ф 1/2 @ 12 CM
II) Para el tramo de 0.32 mtambien se tomara el As min por consiguiente se colocara:
Por consiguiente se considera el Asmin:
Por consiguiente se considera el Asmin:
Asmin (+) ф 1/2 @ 12 cm Wu= 13216 < W'u= 21784Asmin (-) ф 1/2 @ 12 cm tramo I tramo IIEl refuerzo transverzal o de Temperatura se coloca ф 3/8 @ 30 cm
Nota: Todos los refuerzos negativos (-) y positivos (+) se pasaran un espaciamiento mas en cadatramo.III) Verificacion a la fuerza de corte: Vumax, se tomara el Wu mayor
Wu= 21784 Vumax= 32349 kg Vn= 38058 kg
Vcn= 41474.32
Vcn= 41474.32 > 38058 kg/cm2 SI CUMPLE!!!
DETALLADO DE LA COLOCACION DE REFUERZOS
ф 1/2 @ 12 cm ф 1/2 @ 12 cm
ф 1/2 @ 12 cm ф 1/2 @ 12 cm
VISTA DE PLANTA
ф 1/2 @ 12 cm Ast= ф 3/8 @ 30 cm
ф 0.5 @ 12 cm Ast= ф 3/8 @ 30 cm
Diseño de la Punta (talon anterior)
W2''u= 29733
0.9 0.5 2.9 Mu= 13974.5 kg-m d= 54 cm
Asumiendo a= 1.6 cm
As= 7 cm2
a= 1.64 cm verificado1400
Asmin= 11 cm236400 29733
0.47 ф 1/2 = 1.2668
S= 12 cm
Se coloca Asmin ф 1/2 @ 12 CM
Por consiguiente se considera el Asmin:W2'u=
W2u=
W2''u=
D489
WinuE: Interpolar
B490
WinuE: hallar la distacia C.G.
Ast ф 3/8 @ 30 CM
Verificacion al Corte: Se va tomar en la cara de la pantalla
Vu= 29760
Vn= 35012
Vcn= 41474
Vcn= 41474 > 35012 kg/cm2 SI CUMPLE!!!
ф 3/8 @ 30 CM
ф 1/2 @ 12 CM
a) Estructuralmente serian voladizos de seccion vatiable empotrados en la cimentacion.b) Se pueden tomar varias secciones de analisis, generalmente se toma 3 secciones:
* a 1/3 H' a partir de la parte superior* a 2/3 H' a partir de la parte superior* En la base de la seccion 3-3
* T es la fuerza que actua axialmente sobre el area de refuerzo.
Ti-i= Vi-i Cos α +Mi-i*Sen α para cada seccion de analisis
71.25866 º
As1-1= 7.60 cm2
As2-2= 4.39 cm2
As3-3= 1.13 cm2
30 cm
Asmin1-1= 16.74 cm2 3 Ø3/4'' + 4 Ø5/8'' 16.47 cm2
Asmin2-2= 11.04 cm2 1 Ø3/4'' + 4 Ø5/8'' 10.76 cm2
Asmin3-3= 5.34 cm2 1 Ø3/4'' + 1 Ø5/8'' 4.83 cm2
α=
α=
CALCULO DE As PARA CADA SECCION DE ANALISIS
* Como refuerzo horizontal se colocara:b= 100 cm
Asmin= 6 cm2 ф 1/2 = 1.2668
Para Ø 1/2 Se tiene : S= 21.1128
* C
Tipo de terreno W(kg/m3) φ (º)Arcilla suave 1440 1920 0 15Arcilla media 1600 1920 15 30Limo seco y suelto 1600 1920 27 30Limo denso 1760 1920 30 35Arena Suelta y grava 1600 2100 30 40Arena Densa y grava 1920 2100 25 35Arena suelta, Seca y bien graduada 1840 2100 33 35Arena Densa, Seca y bien graduada 1920 2100 42 46
α=B/(H+hs) CnW (kg/m3)0.30 2040.35 2690.40 343
0.45 4230.50 5120.55 6050.60 7150.65 830
Tabla 13.2 Relacion B/(H+hs) para diferentestipos de relleno