diseÑo de fundacion aislada y rectangular.xlsx

7/21/2019 DISEO DE FUNDACION AISLADA Y RECTANGULAR.xlsx

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EL AREA REQUERIDA, SE CALCULA EN FORMA SIMILAR A LAS BASES CUADRADAS

1.- CALCULO DEL AREA DE LA BASE:V = FACTOR DE MAYORACION

P= CARGA DE SERVICIO TOTAL

Q adm = CAPACIDAD PORTANTE DEL

SUELO DE FUNDACION

RESUMEN DE DATOS PARA EL CALCULO DEL AREA DE BASE:

DISEO DE UNA FUNDACION AISLADA RECTANGULAR Y DE

CARGAS CENTRADAS

CALCULO DE DIMENSIONES EN PLANTA DE LA FUNDACION (ZAPATA)

EL FACTOR V DE MAYORACION, QUE MULTIPLICA Y AFECTA LA CARGA DE SERVICO, SE APLICA AL

DESCONOCERSE EL PESO PROPIO DE LA BASE Y EL PESO DE LA TIERRA Y SE CALCULA EN FUNCION DE LA

PROFUNDIDAD DE LA BASE, SEGN LA TABLA SIGUIENTE:

LA CARGA DE SERVICIO TOTAL P = 125 TON. + 85 TON. = 210 TONELADAS

SU ELECCION ES CONSECUENCIA DE LA IMPOSIBILIDAD DE CONSTRUIRLAS CUADRADAS POR RAZONES DE

ESPACIO, SE DISEAN EN FORMA SIMILAR A ESTAS, SIEMPRE QUE CUMPLA CON LA RELACION ENTRE SUS

LADOS TAL COMO SE INDICA EN LA SIGUIENTE ECUACION:


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Q adm = .

P =

=

CON EL VALOR Bx y By calculamos: A = Bx * By = 4,9 x 2,8 = 13,72 m2

Y COMPROBAMOS QUE SE CUMPLE CON LA CONDICION DE LA ECUACION 1: 13,65 13,72

TAMBIEN SE DEBE CUMPLIR CON LA SIGUIENTE CONDICION:

COMPROBAMOS Y OBTENEMOS:

210 TONELADAS

1.3

CON ESTE VALOR Y TENIENDO COMO DATO EL LADO By CALCULAMOS EL LADO Bx:

2,5 KG/CM2

PROCEDEMOS AL DISEO DE LA BASE, DETERMINANDO:ESPESOR DE LA ZAPATA (d) y ACEROS DE

REFUERZOS, QUE PERMITAN RESPONDER A LAS SOLICITACIONES DE CARGAS SOMETIDAS POR LA

SUPER ESTRUCTURA, EN FUNCION DE LA CAPACIDAD DE SOPORTE O CARGA ADMISIBLE DEL SUELO DEFUNDACION

DICHA RESISTENCIA, DEBE SOPORTAR LAS CARGAS MAYORADAS, SEGUN LAS COMBINACIONES

ESTIPULADAS EN LAS ECUACIONES DEL CUADRO SIGUIENTE, DEBEN SER IGUAL O MAYOR A LAS DE

DISEO, LA EXPRESIONU, REPRESENTA LA RESISTENCIA REQUERIDA A MOMENTO FLECTOR (Mu), A

CARGA AXIAL (Pu) Y A FUERZA CORTANTE (Vu) O CUALQUIER OTRA CARGA. EN TEORIA DE ROTURA

LOS FACTORES DE SEGURIDAD SON: FACTORES DE MAYORACION DE CARGAS Y FACTORES DE

SE DETERMINA LA RESISTENCIA REQUERIDA DE LA FUNDACION, COMO TODO MIEMBRO DE CONCRETO

ARMADO, RESPONDIENDO A LAS PAUTAS DEL METODO DE ROTURA.


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Qu ES UNA PRESION QUE ACTUA DE ABAJO HACIA ARRIBA EN LA BASE, EN EL PLANO DE CONTACTO CON ELSUELO DE FUNDACION, OCASIONANDO FLEXION Y CORTES MAYORADOS QUE DEFINEN EL DISEO DE LA

ZAPATA. PERMITEN CREAR LAS MISMAS CONDICIONES DE SOLICITACION EN LAS BASES QUE LAS QUE ORIGINAN

LAS CARGAS MAYORADAS EN UN MIEMBRO ESTRUCTURAL DE CONCRETO QUE SE DISEA EN RESISTENCIA

LIMITE.

CON EL VALOR OBTENIDO DE LAS CARGAS MAYORADAS Pu SE OBTIENE EL VALOR DE LA REACCION

FICTICIA DEL SUELO Qu EN LA BASE RECTANGULAR, APLICANDO LA SIGUIENTE ECUACION:

CP= CARGA PERMANENETE CV= CARGA VARIABLE

LA CARGA MAYORADA SERA:

EN LA SIGUIENTE GRAFICA SE PUEDEN OBSERVAR LOS EJES a -a y b-b DONDE ACTUAN LOSMOMENTOS FLECTORES, EN FUNCION DE ELLOS SE OBTIENE UNA ALTURA UTIL PARA CADA EJE

CRITICO DE MOMENTOS, A LA MAYOR DE ESTAS ALTURA SE TOMA COMO "D" Y SE DEFINE COMO LA

ALTURA MINIMA PARA EL DISEO DE LA BASE. POR LO GENERAL ESTA ALTURA ASI OBTENIDA POR

FLEXION, DEBE SER AUMENTADA PARA VERIFICAR LOS ESFUERZOS POR CORTE Y PUNZONADO EN LA

ZAPATA


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LOS MOMENTOS FLECTORES EN LOS EJES A-A Y B-B RESPECTIVEMENTE SON;

el valor "ny" lo obtenemos restando al lado By de la base o zapata, el valor By de la columna o pedestal

la cual es igual a 50 cm. Por lo tanto ny = 280 cm - 0,50 cm = 230 cm/ 2 = 115 cm

el valor "nx"lo obtenemos restando al lado Bx de la base o zapata, el valor Bx de la columna o pedestal

la cual es igual a 65 cm. Por lo tanto nx = 490 cm - 0,65 cm = 425 cm/ 2 = 212,5 cm

CON LOS VALORES OBTENIDOS DE Qu, Bx,By, Nx, Ny, APLICAMOS LAS ECUACIONES PARA EL

CALCULO DE MOMENTOS EN LOS EJES YA EXPLICADOS Y OBTENEMOS:

CON LOS MOMENTOS OBTENIDOS APLICAMOS LAS ECUACIONES PARA EL CALCULO DE LOS

ESPESORES d1 y d2:


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EN EL CALCULO DEL ESPESOR DE LA ZAPATA CUADRADA EL ESPESOR OBTENIDO FUE DE 30 CENTIMETRO

NO CUMPLIENDO CON LA CONDICIO PARA EK EFECTO DE RESISTENCIA AL CORTE, SE ASUMIO UN ESPESOR

DE 55 CM. EN ESTE CASO SE PRESENTARA LA MISMA CONDICION POR LO TANTO DE UNA VES SE ASUME

ESTE ESPESOR COMO EL DE DISEO.

EN EL CASO QUE ESTAMOS ANALIZANDO OBTENEMOS EL RESULTADO SIGUIENTE del valor :

= 0,85

LOS VALORES DE CORTES MAYORADOS SERAN:

d = 55 cm

LOS EFECTOS DE CORTES MAYORADOS SE PRESENTEN EN LOS PLANOS O EJES 1-1 Y 2-2 Y SE OBTIENEN POR

MEDIO DE LAS ECUACIONES SIGUIENTES:

El valor de constitutye el factor de minoracion y de determina segn la tabla indicada en la pagina siguiente:

Vc= resistencia al corte del concreto como producto del factor 0,53 por la raiz cuadrada de su resistencia


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LOS ANTERIORES VALORES SE OBTIENE AL SUSTITUIR LA ECUACIONES SIGUIENTES:

EN ESTAS ECUACIONES:

PARA QUE LA BASE SEA RESISTENTE AL CORTE SIMPLE, TAMBIEN DEBEMOS CALCULAR SU RESISTENCIA

AL PUNZONADO, QUE RESULTA DEL EFECTO PUNZANTE DE LA COLUMNA O PEDESTAL SOBRE LA ZAPATA

EN UN AREA LLAMADA PERIMETRO CRITICO E IDENTIFICADA COMObo UBICADA A UNA DISTANCIA d/2ALRREDEDOR DEL AREA CARGADA.


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EL PUNZONADO ES EL EFECTO RESULTANTE DE LOS ESFUERZOS TANGENCIALES LOCALIZADOS DEBIDO A

LA APLICACIN DE UNA CARGA CONCENTRADA EN UN AREA REDUCIDA, SOBRE UNA PLACA, ZAPATA O

CABEZAL DE POCO ESPESOR, TRABAJANDO EN FLEXION BIDIRECCIONAL, SE PUEDE ASIMILAR A UN

ESFUERZO CORTANTE EN DOS DIRECCIONES SIMULTANEAS, COMBINADO CON TENSIONES DE COMPRE-

SION,SUS SECCIONES CRITICAS SE UBICAN PERPENDICUARMENTE AL PLANO DE LA ZAPATA O PLACA,

A UNA DISTANCIA d/2 DE LAS CARAS DE LA COLUMNA, PEDESTAL O BORDE DEL AREA CARGADA COMO

LO MUESTRA LA FIGURA SIGUIENTE.

LA VERIFICACION DEL PUNZONADO SE REALIZA EN LA FORMA ANALIZADA EN EL CASO DE BASES CUADRADAS

CON COLUMNAS RECTANGULAR. DEBIENDOSE CUMPLIR CON LAS SIGUIENTES ECUACIONES:


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A CONTINUACION VERIFICAMOS EL PUNZONADO PARA EL DISEO QUE ESTAMOS DESARROLLANDO:CALCULAMOS EL CORTE POR PUNZONADO:

LOS ESFUERZOS DE CORTE POR PUNZONADO SERAN:

SE DEBE CUMPLIR ADICIONALMENTE:

AHORA DEBEMOS VERIFICAR LOS ESFUERZOS DE APLASTAMIENTO EN EL PLANO DE CONTACTO ENTRE

LA COLUMNA Y LA ZAPATA, PARA LO CUAL SE DEBE CUMPLIR CON LAS ECUACIONES SIGUIENTES:

CARGA MAXIMA QUE SOPORTA LA COLUMNA O PEDESTAL,CON SECCION TRANSVERSAL DE AREA A1:

EL PERIMETRO DEL PUNZONADO PARA EL CASO DE ESTA FUNDACION SE DETERMINA

POR LA ECUACION SIGUIENTE:

13,79 KG/CM2 ES MENOR AL VALOR DE VC= 22,5 KG/CM2 CUMPLE

C U M P L E

Bc RELACION DE ASPECTO ENTRE LOS LADOS DE LA COLUMNA O PEDESTAL SERA:


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