ANLISIS Y DISEO ESTRUCTURAL DE CERCOS PERIMTRICOS

Proyecto: Cerco de Albaileria H = 5m (CABEZA - MURO EXISTENTE)

Cliente: INPE PUCALLPA

Elaborado:

Fecha: 17 de MAYO del 2015

Parmetros Ssmicos:

Z = 0.30 Factor de Zona

U = 1.30 Factor de Importancia

C1 = 0.60

El coeficiente ssmico de acuerdo a la norm E0.70

Cs = 0.80*Z*U*C1 = 0.187

Materiales:

Tipo de Cimentacin: Tipo 1 CONCRETO = 2.40 t/m3

Ancho de Anlisis: 1.00 m ALBAILERA = 1.80 t/m3

Parmetros del Suelo: Geometra Muro de Albailera:

friccion = 14.7 Espesor de sobrecimien= 0.23 m

Coef de Friccin (f) = 0.45 Espesor del muro = 0.23 m

suelo = 1.60 t/m3 Altura Libre muro M1 = 2.52 m

admisible = 0.96 kg/cm2 Altura Libre muro M2 = 2.10 m

B Viga Solera 1 = 0.23 m

Geometra de la Cimentacin: B Viga Solera 2 = 0.23 m

Exterior Interior H Viga Solera 1 = 0.25 m

Df = 1.20 m 1.20 m H Viga Solera 2 = 1.00 m

B = 1.80 m

HCIMIENTO = 1.00 m

HSOBRECIMIENTO = 0.60 m

Clculo de Empuje del Terreno: Geometria de macizo:

Sismo X Sismo -X

Ka = 0.60 Ea = 686 kg 686 kg Altura de macizo (H) = 0.00 m

Kp = 1.68 Ep = 1935 kg 1935 kg Lado 1 de macizo (A) = 0.00 m

Lado 2 de macizo (B) = 0.00 m

Brazo de Palanca (Lg) = 0.00 m

Clculo de Pesos de los elementos (Pi):

P cimiento = 4320 kg P macizo = 0 kg

P sobrecimien = 331 kg P suelo macizo = 0 kg Dfmacizo= 0.00 m

P suelo = 502 kg

P muro M1 = 1043 kg

P muro M2 = 869 kg

P viga 1 = 138 kg

P viga 2 = 552 kg

P total cerco = 7756 kg

Clculo del Factor de Seguridad al deslizamiento (F.S.D):

i) Clculo de la fuerza resistente (Fr):

Sismo X Sismo -X

Fr = P total*f + Ep = 5426 kg 5426 kg

ii) Clculo de la fuerza actuante (Fa):

Sismo X Sismo -X

Fa = P total*Cs + Ea = 2138 kg 2138 kg

Direccin X: F.S.D. = 2.54 > 1.50 Cumple!

Direccin -X: F.S.D. = 2.54 > 1.50 Cumple!

Clculo del Factor de Seguridad al volteo (F.S.V):

i) Clculo de Momento de Volteo Actuante (Ma):

Direccin X: Direccin -X:

Elemento Hi=Pi*Cs di (m) Mi(kg.m) Elemento Pi*Cs di (m) Mi(kg.m)

Cimiento 809 0.50 404 Cimiento 809 0.50 404

Sobrecimiento 62 1.30 81 Sobrecimiento 62 1.30 81

Suelo 94 N.A. 103 Suelo 94 N.A. 103

Muro1 195 2.86 559 Muro1 195 2.86 559

Muro2 163 5.42 882 Muro2 163 5.42 882

Viga 1 26 4.25 110 Viga 1 26 4.25 110

Viga 2 103 6.97 720 Viga 2 103 6.97 720

Empuje activo 686 0.40 274 Empuje activo 686 0.40 274

Ma 3133 Ma 3133

i) Clculo de Momento Resistente a Volteo (Mr):

Direccin X: Direccin -X:

Elemento Pi di (m) Mi(kg.m) Elemento Pi di (m) Mi(kg.m)

Cimiento 4320 0.90 3888 Cimiento 4320 0.90 3888

Sobrecimiento 331 0.90 298 Sobrecimiento 331 0.90 298

Suelo 502 0.90 452 Suelo 502 0.90 452

Muro1 1043 0.90 939 Muro1 1043 0.90 939

Muro2 869 0.90 782 Muro2 869 0.90 782

Viga 1 138 0.90 124 Viga 1 138 0.90 124

Viga 2 552 0.90 497 Viga 2 552 0.90 497

Empuje Pasivo 1935 0.40 774 Empuje Pasivo 1935 0.40 774

Macizo 0 0.00 0 Macizo 0 1.80 0

Suelo Macizo 0 0.00 0 Suelo Macizo 0 1.80 0

Mr 7755 Mr 7755

Direccin X: F.S.V. = 2.47 > 2.00 Cumple!

Direccin -X: F.S.V. = 2.47 > 2.00 Cumple!

Clculo de Presiones en el terreno.

Sismo X Sismo -X

Xa = (Mr - Ma )/ Ptotal = 0.60 m 0.60 m (Si Xa>B/2 Xa=B/2)

excentricidad (e) = Xa - a/2 = -0.30 0.30

Distribucin de Presiones en el terreno

Sismo X Sismo -X

Distribuicn Uniforme NO NO

Distribucin trapezoidal NO NO

Distribuicn Triangular NO SI

Direccin X:

1 = PTOTAL/A + 6.PTOTAL.e/b.a2 = -0.01 kg/cm2 < adm sismo=1.33adm= 1.28

2 = PTOTAL/A - 6.PTOTAL.e/b.a2 = 0.87 kg/cm2 < adm sismo=1.33adm= 1.28

Direccin -X:

1 = PTOTAL/A + 6.PTOTAL.e/b.a2 = 0.87 kg/cm2 < adm sismo=1.33adm= 1.28

2 = PTOTAL/A - 6.PTOTAL.e/b.a2 = -0.01 kg/cm2 < adm sismo=1.33adm= 1.28

El esfuerzo actuante (1 y 2) es menor al esfuerzo admisible del terreno.

Geometria: Materiales

Distancia de columnas (A) = 2.95 m Concreto (f c) = 210 kg/cm2

Altura libre muro 1 (Hm) = 2.52 m concreto = 2.40 t/m3

Altura libre muro 2 (Hm) = 2.10 m

Peralte columna (Hcol) = 0.60 m Acero (fy) = 4200 kg/cm2

Ancho Columna (Bcol) = 0.25 m albaileria = 1.80 t/m3

Espesor del muro = 0.23 m

Altura Sobrecimiento (Hs/c) = 0.60 m

Altura de viga 1 (Hv) = 0.25 m Altura de viga 2 (Hv) = 1.00 m

Ancho de viga 1 (Bv) = 0.23 m Ancho de viga 2 (Bv) = 0.23 m

Altura col (Hm+Hv/2+Hs/c) = 6.47 m

Espesor sobrecimiento = 0.23 m

Diseo de Columnas

Cargas Actuantes:

Coef. Sismico = 0.187 m Momento Col central Momento Col extrema

Longitud libre del muro = Lm = 2.70 m Momento

Pv1 = 0.34 t brazo 1 = 3.245 1.12 t-m 0.56

Pv2 = 0.41 t brazo 2 = 5.97 2.47 t-m 1.23

Pm1 = 0.25 t brazo 3 = 1.86 0.46 t-m 0.23

Pm2 = 0.17 t brazo 4 = 4.42 0.76 t-m 0.38

W col = 0.07 t/m brazo 5 = 6.47 1.41 t-m 1.41

W s/c = 0.19 t/m brazo 6 = 0.60 0.03 t-m 0.02

M total = 6.24 t-m 3.83

Comb. De Diseo = 1.25S =Mu = 7.80 t-m

CONCLUSIONES:

- Ensanchar la base de cimentacin existente de 0.90 m a 1.80 m. (0.45m a cada lado).

- Construir la pasarela en forma central al muro.

- Reforzar columnas existentes de 0.25x0.35 a 0.25x0.60. (Ensanche con 4 5/8).

Diseo Columna Central

Mu = 7.80 (t-m)

f` c = 210 kg/cm2 (kg/cm2)

fy = 4200 kg/cm2 (kg/cm2)

= 0.90 (factor de reduccion a flexion)d = 54 (cm)

b = 25 (cm)

a = 3.73 (cm)

As = 3.96 (cm2)

a = 3.73 (cm)