manual safe - zapata aislada

ANALISIS Y DISEO DE CIMENTANCIONES CON SAFE 2014

Bach. Javier Herbi Malqui Rios - https://www.facebook.com/CrchIngenieros

APLICACIN 01:

DISEO DE ZAPATA AISLADA CON SISMO EN AMBAS DIRECCIONES.

Disear una zapata cuadrada cargada concntricamente para soportar una columna cuyas

dimensiones son de 0.50x0.50 m, con un espesor de cimentacin es 0.50 m.

My Dimensiones: A = 1.50 m

0.50 x 0.50 B = 2.00 m Mx

A

P

B

Datos:

Cargas y momentos en la columna

Tipo de Carga P (Ton) Mx (Ton-m) My (Ton-m)

Muerta 89.40 -1.50 -0.060

Viva 28.65 -0.370 0.090

Sx -1.07 -0.440 -20.70

Sy -0.160 28.30 -0.790

Peso volumtrico del concreto reforzado = 2.4 Ton/m3

Resistencia del concreto = 210 Kg/cm2

Resistencia del acero de refuerzo = 4200 kg/cm2

Peso volumtrico del relleno = 1.8 Ton/m3

Capacidad admisible del suelo = 2.5 Kg/cm2

Profundidad de desplante (Df) = 1.70

Mdulo de Balasto o Subrasante: Kb = 5000 Ton/m3



Solucin SAFE 2014.-

Paso 1 [Seleccin del modelo]:

FILE/NEW MODEL CLICK ICONO.

Paso 2 [Definir Cdigo de Diseo, Unidades de trabajo y Preferencias de Diseo]:

Seleccionar el cdigo de diseo con el que se va a trabajar en el proyecto, en nuestro caso ser el cdigo del ACI 318 11, luego definir las unidades iniciales en las que desea trabajar y las preferencias de diseo.



Se pueden trabajar con las unidades Generales: Tonf, m, C, as como tambin cambiar las unidades

para cada tem como se puede apreciar en la tabla de arriba.



Paso 3 [Definir plantilla de trabajo]:

Una vez realizado los pasos anteriores, hacemos CLICK en SINGLE FOOTING:

Luego editar el cuadro con los datos proporcionados:

No se ha definido estados de carga, ya que mas adelante seran editadas e introducidas

manualmente.



GUARDAMOS EL PROYECTO: FILE/ SAVE AS

Paso 4 [Definicin de propiedades de los materiales]: Creamos un nuevo material y editamos las

propiedades que el programa considera por defecto.

DEFINE/MATERIAL/ADD NEW MATERIAL QUICK MODIFY SHOW MATERIAL.

Concreto fc=210 Kg/cm2



DEFINE/MATERIAL/ADD NEW MATERIAL QUICK MODIFY SHOW MATERIAL

Acero fy=4200 Kg/cm2 (Acero Grado 60)

Paso 5 [Definicin de los elementos - Secciones]

DEFINE/MATERIAL/SLAB PROPERTIES MODIFY SHOW PROPERTY



Paso 6 [Definicin del Acero de Refuerzo]:

DEFINE/REINFORCING BAR SIZES CLEAR ALL BARS ADDD COMMON BAR SET/U.S.CUSTOMARY/ADD BAR SET EDITAR LAS VARILLAS CON EL ACERO COMERCIAL DEL PERU (ACEROS AREQUPA)/OK.

Paso 6 [Definicin del Mdulo de Balasto o Subrasante del terreno]:

DEFINE/SOIL SUBGRADE PROPERTIES ADD NEW PROPERTY MODIFY SHOW PROPERTY: En nuestro caso al inicio del proyecto se defini el mdulo de balasto, solo tendramos que

editar el nombre si es que se desea.



Paso 7 [Definicin de los patrones de Carga]:

DEFINE/LOAD PATTERNS ADD LOAD PATTERNS

Se puede tambin editar los nombres de los estados de carga.

Paso 8 [Definicin de los estados de Carga]:

DEFINE/LOAD CASES MODIFY SHOW CASE

EDITAR LOAD CASE NAME MODIFICAR LOAD CASE TYPE/DESIGN/USER DEFINED/DEAD, LIVE O QUEAKE SEGUN SEA EL

CASO DE CARGA.



OK.



Paso 9 [Definicin de las combinaciones de carga]:

DEFINE/LOAD COMBINATIONS ADD NEW COMBO

COMBINACIONES DE DISEO (STRENGTH ULTIMATE)

COMBO 01 (Linear Add): 1.4CM + 1.7CVC COMBO 02 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) + SX COMBO 03 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) SX COMBO 04 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) + SY COMBO 05 (Linear Add): 1.25 (CM + CV) - SY COMBO 06 (Linear Add): 0.9CM + SX COMBO 07 (Linear Add): 0.9CM - SX COMBO 08 (Linear Add): 0.9CM + SY COMBO 09 (Linear Add): 0.9CM SY ENVOLVENTE (Envelope): COMBO 01 + COMBO 02 + OMBO 03 + COMBO 04 + COMBO 05 +

COMBO 06 + COMBO 07 + COMBO 08 + COMBO 09

COMBINACION DE SERVICIO (SERVICE NORMAL) COMBO: CM + CV



Paso 9 [Editar el material de Refuerzo]:

Al crear en un inicio nuestro nuevo material ACERO 4200, el programa ya tena establecido

un material de refuerzo por defecto, para cambiar el material, el procedimiento es el

siguiente: SELECCIONE EL ELEMENTO/ANTICLICK/DESIGN/REBAR MATERIAL/OK/OK.

Paso 10 [Asignar restricciones a la cimentacin]:

SELECCIONAR LA CIMENTACION ASSIGN/SUPPORT DATA/POINT RESTRAINTS:

RESTRINGIR:



Paso 11 [Asignacin de Cargas]:

SELECCIONAR EL PUNTO CENTRAL QUE IDELIZA EL EJE CENTRAL DE LA COLUMNA, LUEGO IR A: ASSIGN/LOAD DATA/POINT LOADS:

Repetir el Paso 11 para la asignacin de las dems cargas.



Paso 12 [Asignacin de Franjas de Diseo - Strips]:

La asignacin de los Strips se puede hacer manualmente o por defecto, el cual el programa considera el mtodo de las franjas.

METODO AUTOMATICO (DEFECTO)

EDIT/ADD/EDIT DESIGN STRIPS ADD DESIGN STRIPS. Se debe realizar cada Strip por separado, ingresando por la misma ruta para crear el

segundo Strip.

PARA OBSERVAR LOS STRIPS: VIEW/SET DISPLAY OPTIONS EL CLICK ICONO DEL CHECK



STRIP A:

STRIP B:

Paso 13 [Correr el programa]:

RUN/RUN ANALYSIS & DESIGN (F5) CLICK EN EL ICONO



OBTENCION Y VERIFICACION DE RESULTADOS:

Paso 13 [Asentamientos]:

AL CORRER EL PROGRAMA, POR DEFECTO NOS PRESENTA LOS ASENTAMIENTOS EN LA

CIMENTACION, EL CUAL DEBERA SER EVALUADO PARA CARGA DE SERVICIO.

COMBO SERVICIO: CM + CV.

DISPLAY/SHOW DEFORMED SHAPE CLICK EN EL ICONO

Desplazamiento Max: 0.85 cm

Paso 14 [Presiones en el terreno]:

DISPLAY/SHOW REACTIONS FORCES CLICK EN EL ICONO

Presin mxima: 4.28 kg/cm2

Se puede observar que la cimentacin no cumple por esfuerzos en el terreno: 4.28 kg/cm2 > 2.5

kg/cm2. Aumentar dimensiones de la cimentacin y verificar nuevamente.



Paso 15 [Punzonamiento en la Cimentacin]:

DISPLAY/SHOW PUNCHING SHEAR DESIGN CLICK EN EL ICONO

Se puede apreciar que la cimentacin no cumple por punzonamiento, se tiene que aumentar el

espesor de la cimentacin. Aumentar peralte de cimentacin a 0.60 m y verificar nuevamente.

Paso 16 [Momentos de Diseo en la cimentacin]:

DISPLAY/SHOW STRIP FORCES CLICK EN EL ICONO

STRIP A:



STRIP B:

Paso 17 [Diseo en la cimentacin]:

DISPLAY/SHOW SLAB DESIGN CLICK EN EL ICONO

ACERO LONGITUDINAL X-X



ACERO LONGITUDINAL Y-Y

NOTA: LAS DIMENSIONES FINALES DE LA ZAPATA AISLADA, PARA VERIFICAR ASENTAMIENTOS,

PRESIONES Y PUNZONAMIENTO, RESULTO 2.5 m x 2.5 m

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