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5/16/2018 Per Nos - slidepdf.com

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4 DISEÑO DE PERNOS

4.1 DATOS PARA DISEÑO

4.1.1 PROPIEDADES DE LOS PERNOS DE ANCLAJE

ASTM A307

fya = 250 Mpa Esfuerzo de fluencia

futa = 400 Mpa Resistencia ultima

do = 19.05 mm diametro del perno

nt = 10 Número de hilos por pulgada

Wn = 31.75 mm Ancho de tuerca

4.1.2 CONCRETO

fc = 24.50 Mpa Esfuerzo de compresión del concreto

l = 1.00 Factor de reducción de propiedades mecánicas debido a la reducción del peso del concreto

4.1.3 GEOMETRIA DEL PEDESTAL

Lp1 = 1600 mm Ver esquema

Lp2 = 1000 mm Ver esquema

n1 = 2 Número de filas de pernos perpendiculares al eje 1

n2 = 2 Número de filas de pernos perpendiculares al eje 2

hef = 350 mm Longitud de anclaje del perno medida desde el NTC del pedestal hasta la parte superior de la cabeza

S1 = 1050 mm Ver esquema

S2 = 160 mm Ver esquema

ha = 1000 mm Ver esquemaCa1 = 275 mm Ver esquema

Ca2 = 420 mm Ver esquema

INGENIERÍA DE DETALLE Revisión : 0

MEMORIA DE CÁLCULO Proyecto : 08655

COMPAÑÍA MINERA ANTAMINA S.A.AMPLIACIÓN DE ALMACENES DE LOGÍSTICA

104-08655-625-MEC-C-011

ALMACÉN CONCENTRADORA 2 Fecha : 13/07/2011

CIMENTACIONES



4.2 RESISTENCIA A TRACCION

4.2.1 RESISTENCIA DE LOS ANCLAJES A TRACCION

f = 0.75 Factor de reducción de resistencia

Ase = 215.8 mm2 Area nominal del perno

n = 4 Número de pernos de anclaje

futa = 400 Mpa Resistencia ú lt ima a la t racción; futa <= min ( 1.9 fya , 860Mpa )Nsa = 345 KN Resistencia nominal del anclaje a tracción

f Nsa = 258.9 KN 26.3951

4.2.2 RESISTENCIA AL ARRANCAMIENTO DEL CONCRETO POR TRACCION


kc = 10 mm kc = 10, anclajes pre-instalados, kc = 7, anclaje post- instalados

hef' = 350.0 mm Profundidad efectiva de anclaje

Nb = 324.1 KN Resistencia Básica al arrancamiento por tracción

Nb = kc l fc1/2 hef'1.5 y Nb<= 3.8 l fc1/2 hef'5/3 para 280mm < hef' > 635mm

eN = 5 mm Excentr ic idad de la carga en t racción de un grupo de anclajesyec,N = 0.99 Factor de modificación por carga excéntrica en tracción en el grupo de anclajes

yec,N = 1 / [ 1 + 2e N / ( 3hef' ) ] <= 1

yed,N = 0.86 Factor de modificación por efectos de borde

yed,N = 1 para CaMIN >= 1.5 hef' , yed,N = 0.7 + 0.3 CaMIN / ( 1.5hef' ) para CaMIN<1.5hef'

yc,N = 1.00 Factor de modificación por fisuración bajo cargas de servicio

ycp,N = 1.00 Factor de modificación para anclajes post-instalados

ANc = 1600000 mm2 Area proyectada de la superficie de falla

ANco = 1102500 mm2 Area proyectada de la superficie de falla de un solo anclaje ; ANco = 9 hef'2

Fa = 1.45 Relacion de areas , Fa = ANc / Anco <= n

Ncgb = 399.4 KN Resistencia nominal al arrancamiento del concreto ; Ncgb = yec,N yed,N yc,N ycp,N Fa Nb

f Ncgb = 279.6 KN

4.2.3 RESISTENCIA A LA EXTRACCION POR DESLIZAMIENTO


yc,p = 1.00 Factor de modificación por fisuración bajo cargas de servicio

Abrg = 588 mm2 Area de apoyo de la cabeza del perno en contacto con el concreto

Np = 115.2 KN Resistencia de un perno con cabeza a la extracción por deslizamiento ; Np = 8 Abrg fc

Npn = 461.0 KN Resistencia a la extracción por deslizamiento ; Npn = yc,p n Np

f Np = 322.7 KN



4.2.4 RESISTENCIA AL DESPRENDIMIENTO LATERAL POR TRACCION


Análisis de la cara perpendicular al eje 1

F1 = 1.00 Factor de Modificación debido a la relación entre distancias a los bordes

Para Ca2 < 3Ca1 y n=1 ; F1 = (1+Ca2/Ca1)/4 , donde 1<= Ca2/Ca1 <= 3Para Ca2 < 3Ca1 y n>1 ; F1 = 1

Nsbg1 = N/A KN Nsbg1 = 13.3 Ca1 Abrg1/2 fc1/2 F1 [ 1 + S2 / (6Ca1) ] ; para Ca1 < 1.5hef y S2 < 6Ca1

Análisis de la cara perpendicular al eje 2

F2 = 1.00 Factor de Modificación debido a la relación entre distancias a los bordes

Para Ca1 < 3Ca2 y n=1 ; F2 = (1+Ca1/Ca2)/4 , donde 1<= Ca1/Ca2 <= 3

Para Ca1 < 3Ca2 y n>1 ; F2 = 1

Nsbg2 = N/A KN Nsbg2 = 13.3 Ca2 Abrg1/2 fc1/2 F2 [ 1 + S1 / (6Ca2) ] ; para Ca2 < 1.5hef y S1 < 6Ca2

Nsbg = N/A KN Nsbg = min ( Nsbg1 , Nsbg2 )

f Nsbg = N/A KN

4.2.5 RESISTENCIA DE DISEÑO A TRACCION

Frs = 1.00 Factor adicional por riesgo sísmico; Frs = 0.75 para regiones de riesgo moderado o alto

En regiones de riesgo leve tomar 1.0f Nn = 258.9 KN

f Frs Nn = 258.9 KN

4.3 RESISTENCIA AL CORTE

4.3.1 RESISTENCIA DEL ANCLAJE AL CORTE


Ase = 215.8 mm2 Area nominal del perno

n = 4 Número de pernos de anclaje

futa = 400 Mpa Resistencia última; futa <= min ( 1.9 fya , 860Mpa )

Vsa = 345.2 KN Resistencia nominal del anclaje al corte ; Vsa = n futa Asef Vsa = 224.4 KN 22.8758



4.3.2 RESISTENCIA AL ARRANCAMIENTO DEL CONCRETO POR CORTE


Resistencia al arrancamiento por corte en la dirección del eje 1

Caso 1: Falla en los anclajes más cercanos al borde

Ca1' = 275 mm Distancia efectiva al borde analizadoLe = 152 mm Longitud de apoyo de carga , Le <= 8do

Vb1 = 89.6 KN Resistencia Básica al arrancamiento por cortante ; Vb1 = 0.6 l (Le/do)0.2do1/2fc1/2Ca1'1.5

eV2 = 0 mm Excentricidad de la fuerza cortante de un grupo de anclajes

yec,V = 1.00 Factor de modificación por carga excéntrica en corte en el grupo de anclajes

yec,V = 1 / [ 1 + 2eV2 / ( 3 Ca1' ) ] <= 1

yed,V = 1.00 Factor de modificación por efectos de borde

yed,V = 1 para Ca2 >= 1.5 Ca1' , yed,V = 0.7 + 0.3 Ca2 / ( 1.5Ca1' ) para Ca2<1.5 Ca1'

yc,V = 1.00 Factor de modificación por fisuración bajo cargas de servicio

yh,V = 1.00 Factor de modificación localización de anclajes

yh,V = ( 1.5 Ca1' / ha )1/2 >= 1 para ha < 1.5Ca1'

AVc = 406313 mm2 Area proyectada de la superficie de falla

AVco = 340313 mm2 Area proyectada de la superficie de falla de un solo anclaje ; AVco = 4.5 Ca1'

Fa = 1.19 Relacion de areas , Fa = AVc / AVco <= n

Vcgb1 = 213.9 KN Resistencia nominal al arrancamiento del concreto ; Ncgb = yec,V yed,V yc,V yh,V Fa Vb

f Vcgb1 = 149.8 KN

Caso 2: Falla de todo el grupo de anclajes

Ca1 = 667 mm Distancia efectiva al borde analizado

Le = 152 mm Longitud de apoyo de carga

Vb1 = 338.2 KN Resistencia Básica al arrancamiento por cortante

eV2 = 0 mm Excentricidad de la fuerza cortante de un grupo de anclajes

yec,V = 1.00 Factor de modificación por carga excéntrica en corte en el grupo de anclajes

yed,V = 0.83 Factor de modificación por efectos de bordeyc,V = 1.00 Factor de modificación por fisuración bajo cargas de servicio



AVco = 2000000 mm2 Area proyectada de la superficie de fal la de un solo anclaje

Fa = 0.50 Relacion de areas

Vcgb1 = 139.7 KN Resistencia nominal al arrancamiento del concreto

f Vcgb1 = 97.8 KN

f Vcgb1 = 97.8 KN



Resistencia al arrancamiento por corte en la dirección del eje 2

Caso 1: Falla en los anclajes más cercanos al borde

Ca2' = 420 mm Distancia efectiva al borde analizado

Le = 152 mm Longitud de apoyo de carga , Le <= 8do

Vb2 = 169.1 KN Resistencia Básica al arrancamiento por cortante ; Vb2 = 0.6 (Le/do)0.2do1/2fc1/2Ca2'1.5

eV1 = 0 mm Excentr ic idad de la fuerza cor tante de un grupo de anclajes

yec,V = 1.00 Factor de modificación por carga excéntrica en tracción en el grupo de anclajesyec,V = 1 / [ 1 + 2eV1 / ( 3 Ca2' ) ] <= 1


yed,V = 1 para Ca1 >= 1.5 Ca2' , yed,V = 0.7 + 0.3 Ca1 / ( 1.5Ca2' ) para Ca1<1.5 Ca2'



yh,V = ( 1.5 Ca2' / ha )1/2 >= 1 para ha < 1.5Ca2'


AVco = 793800 mm2 Area proyectada de la superficie de falla de un solo anclaje ; AVco = 4.5 Ca2'

Fa = 1.27 Relacion de areas , Fa = AVc / AVco <= n


f Vcgb2 = 249.8 KN

Caso 2: Falla de todo el grupo de anclajes

Ca2' = 580 mm Distancia efectiva al borde analizado

Le = 152 mm Longitud de apoyo de carga

Vb2 = 274.4 KN Resistencia Básica al arrancamiento por cortante

eV1 = 0 mm Excentr ic idad de la fuerza cor tante de un grupo de anclajes

yec,V = 1.00 Factor de modificación por carga excéntrica en tracción en el grupo de anclajes





AVco = 1513800 mm2 Area proyectada de la superficie de fal la de un solo anclaje

Fa = 0.92 Relacion de areas


f Vcgb2 = 140.4 KN

f Vcgb2 = 140.4 KN

4.3.3 RESISTENCIA AL DESPRENDIMIENTO POR CABECEO DEL ANCLAJE


kcp = 2.0 kc = 1, para hef < 65mm ; kc = 2, para hef >= 65mm

Vcpg = 798.7 KN Vcpg = Kcp Ncgb

f Vcpg = 559.1 KN



4.3.4 RESISTENCIA DE DISEÑO AL CORTE

F = 1.00 Factor adicional por riesgo sísmico; Frs = 0.75 para regiones de riesgo moderado o alto

En regiones de riesgo leve tomar 1.0

Resistencia de diseño al corte en la dirección del eje 1

f Vn1 = 97.8 KN

f F Vn1 = 97.8 KN

9.966484041

Resistencia de diseño al corte en la dirección del eje 2

f Vn2 = 140.4 KN

f F Vn2 = 140.4 KN 14.31246604

9.966

4.4 INTERACCION DE LAS FUERZAS DE TRACCION Y CORTANTE

Cargas concomitantes máximas Cargas tomadas de las combianciones de carga última del item 3

Nua = -17.05 KN Tracción

Vua1 = 65.81 KN Corte Vua1=Fact.max. / Np

Vua2 = 0.00 KN Corte Vua2=Fact.max. / Np

Cortante en la dirección del eje 1

Nua / f F Nn = -0.07

Vua1 / f F Vn1 = 0.67

Inter1 = 0.67 < 1.0 Ok

Cortante en la dirección del eje 2

Nua / f F Nn = -0.07

Vua2 / f F Vn2 = 0.00

Inter1 = 0.00 < 1.0 Ok Las Fuerzas de Tracción serán trasladadas directamente

hacia la cimentación por medio de traslape con refuerzo adiciona



ESTA HOJA ES VALIDA UNICAMENTE PARA:- Pedestales de Concreto Armado con fc < 55Mpa y peso normal (agregados estandar)

- Pernos de anclaje de acero dúctil, con cabeza (sin arandela), embebidos en concreto, con diametro menor a

50mm y longitud embebida menor a 635mm

- El arreglo de anclajes y geometria del pedestal tiene simetría bi-direccional

- Las cargas predominantes no son ciclicas ni de impacto

- No se cuenta con un análisis bajo condiciones de servicio que garanticen que NO aparecerán fisuras

- No se cuenta con refuerzo suplementario para traccion o corte

(Analizar a fondo este tema si no pasa)

- Debe de usarse las combinaciones de carga expuestas en 9.2

Si hay un solo anclaje n1=n2=1.

VERIFICAR que S1 o S2 no excedan 3hef Si hay un solo anclaje S1=S2=0

COMENTARIOS - NO BORRAR



*

(Puede incrementar con una arandela)



CARGAS

APOYO1

OP UBICACIÓN

X Z H

1.24 6.56 0.4572

SISMO

X Z H

5.22 0 0.4572

CARGAS CENTRADASOP

X Z MTO Y

1.24 6.56 0.566928

SISMO

X Z MTO Y

5.22 0 2.386584

COMBINACION ULTIMA

1.2*OP+SIS

0.9*OP+SIS

COMBO1 COMBO1 TON

X Z MTO Y X Z

6.708 7.872 3.0668976 6.708 1.7382048

COMBO2 COMBO2

X Z MTO Y X Z

6.336 5.904 2.8968192 6.336 0.1103616



Analizar caso con refuerzos suplementarios




*

*****

Max : 0.04

N = -6.12 tracción / compresión

M = 0.43 Corte



COMBO1 TON

X Z

65.80548 -17.05178909

COMBO2

X Z

62.15616 -1.082647296



zapata2

compre (t) Trac (t) Corte (t)

-7.910838 2.83 0.75

-9.202113 3.35 0.88

-4.251215 1.01 0.37

-3.502988 2.72 0.46

-5.332689 2.54 0.47

-2.706586 -0.05 0.27

-4.181742 1.08 0.37

-3.857533 1.41 0.37-9.544522 5.17 0.92

-6.55055 3.54 0.73

-10.51298 5.56 1.02

-7.519006 3.93 0.82

-7.932205 3.41 0.73

-5.94387 1.45 0.58

-7.060773 2.31 0.65

-6.815302 2.55 0.65

-8.900661 3.81 0.82

FXs ( t ) FYs ( t )

0 0.88 -0.03 -2.92 0.00 1.00

FZs ( t ) MXs ( t-m ) Ys ( t-m0 0.75 -0.02 -2.54 0.00 0.86

0 0.46 0.05 -0.39 0.00 0.500 0.37 0.23 -1.62 -0.01 0.42

0 0.27 0.03 -1.38 0.00 0.210 0.47 0.01 -1.40 0.00 0.63

0 0.37 -0.13 -1.23 0.00 0.42

0 0.37 0.17 -1.55 -0.01 0.42

0 0.73 0.01 -1.51 0.00 0.810 0.92 -0.03 -2.19 0.00 1.18

0 0.82 0.00 -1.79 0.00 0.920 1.02 -0.04 -2.47 0.00 1.29

0 0.58 -0.01 -2.25 0.00 0.590 0.73 -0.02 -2.26 0.00 0.91

0 0.65 -0.12 -2.13 0.00 0.750 0.65 0.10 -2.38 0.00 0.75

0 0.82 -0.03 -2.55 0.00 1.02



-6.912326 1.84 0.67

-8.02923 2.70 0.75

-7.783758 2.95 0.75

-3.724834 2.04 0.32

-1.098731 -0.55 0.12

-2.573887 0.58 0.22

-2.249678 0.91 0.22

zapata1

compre (t) Trac (t) Corte (t)

-5.383067 -4.63 0.12

-10.42799 -8.79 0.26

-9.544983 -8.09 0.23

-7.888823 -6.94 0.04

-3.873653 -3.38 0.06

-6.239179 -4.79 0.11

-7.285167 -4.23 0.37

-7.517707 -5.88 0.13

-4.61406 -3.97 0.13

-10.68415 -10.30 0.05

-7.231422 -6.18 0.15

-6.895897 -5.78 0.07

-2.720139 -2.39 0.04

-8.130163 -7.06 0.05

-9.552823 -6.12 0.43

-9.597664 -7.96 0.19

-6.881717 -5.86 0.19

-5.246253 -3.64 0.14

-6.131652 -3.24 0.34

-6.444183 -4.81 0.10

-3.460546 -2.98 0.10

0 0.00 0.00

0 0.00 0.00

0 0.00 0.00

0 0.67 -0.02 -2.53 0.00 0.70

0 0.75 -0.13 -2.42 0.00 0.860 0.75 0.09 -2.66 0.00 0.86

0 0.12 0.02 -0.83 0.00 0.040 0.32 0.01 -0.84 0.00 0.46

0 0.22 -0.14 -0.67 0.00 0.250 0.22 0.16 -0.99 0.00 0.25

-0.39SL 2.1 -0.26 0.00 -9.61 0.00 -0.86

FXs ( t ) FYs ( t ) FZs ( t ) MXs ( t-m ) Ys ( t-mSL 1.1 -0.12 0.00 -5.01 0.00

SL 4.1 0.04 0.00 -7.41 0.01 0.50SL 3.1 -0.23 0.00 -8.82 0.00 -0.76

SL 5.1 0.11 0.00 -5.51 0.01 0.76SL 4.2 -0.06 -0.01 -3.63 0.00 -0.26

SL 5.3 -0.13 0.03 -6.70 -0.13 -0.42SL 5.2 -0.37 0.00 -5.76 0.00 -1.60

SL 6.1 -0.05 0.00 -10.49 0.01 0.20SL 5.4 -0.13 -0.32 -4.29 0.00 -0.34

SL 7.1 0.07 0.00 -6.34 0.01 0.58SL 6.2 -0.15 -0.01 -6.70 0.00 -0.55

SL 8.1 0.05 0.00 -7.59 0.00 0.56

SL 7.2 -0.04 -0.01 -2.56 0.00 -0.17

SL 8.3 -0.19 0.03 -8.78 -0.13 -0.62SL 8.2 -0.43 0.00 -7.84 0.00 -1.80

SL 9.1 0.14 0.00 -4.44 0.01 0.84SL 8.4 -0.19 -0.32 -6.37 0.00 -0.53

SL 9.3 -0.10 0.03 -5.63 -0.13 -0.34SL 9.2 -0.34 0.00 -4.68 0.00 -1.52

SL 9.4 -0.10 -0.32 -3.22 0.00 -0.25



Trac (KN) Cor te (KN) Nua / f F Nn = Vua1 / f F Vn1 = interface Trac (t) Corte (t)

27.73 7.35 0.11 0.08 0.08 2.83 0.75

32.89 8.59 0.13 0.09 0.09 3.35 0.88

9.93 3.60 0.04 0.04 0.04 1.01 0.37

26.64 4.54 0.10 0.05 0.05 2.72 0.4624.92 4.58 0.10 0.05 0.05 2.54 0.47

0.00 2.61 0.00 0.03 0.03 -0.05 0.27

10.61 3.60 0.04 0.04 0.04 1.08 0.37

13.79 3.60 0.05 0.04 0.04 1.41 0.37

50.71 9.03 0.20 0.09 0.09 5.17 0.92

34.68 7.12 0.13 0.07 0.07 3.54 0.73

54.58 9.97 0.21 0.10 0.21 5.56 1.02

38.55 8.05 0.15 0.08 0.08 3.93 0.82

33.49 7.16 0.13 0.07 0.07 3.41 0.73

14.21 5.67 0.05 0.06 0.06 1.45 0.58

22.65 6.41 0.09 0.07 0.07 2.31 0.65

25.05 6.41 0.10 0.07 0.07 2.55 0.6537.35 8.09 0.14 0.08 0.08 3.81 0.82



18.08 6.60 0.07 0.07 0.07 1.84 0.67

26.51 7.34 0.10 0.08 0.08 2.70 0.75

28.92 7.34 0.11 0.08 0.08 2.95 0.75

20.05 3.14 0.08 0.03 0.03 2.04 0.32

0.00 1.17 0.00 0.01 0.01 -0.55 0.12

5.73 2.16 0.02 0.02 0.02 0.58 0.22

8.91 2.16 0.03 0.02 0.02 0.91 0.22

0.21

Trac (KN) Cor te (KN) Nua / f F Nn = Vua1 / f F Vn1 = interface Trac (t) Corte (t)

0.00 1.17 0.00 0.01 0.01 -4.63 0.12

0.00 2.55 0.00 0.03 0.03 -8.79 0.26

0.00 2.27 0.00 0.02 0.02 -8.09 0.23

0.00 0.41 0.00 0.00 0.00 -6.94 0.04

0.00 0.64 0.00 0.01 0.01 -3.38 0.06

0.00 1.10 0.00 0.01 0.01 -4.79 0.11

0.00 3.61 0.00 0.04 0.04 -4.23 0.37

0.00 1.26 0.00 0.01 0.01 -5.88 0.13

0.00 1.26 0.00 0.01 0.01 -3.97 0.13

0.00 0.47 0.00 0.00 0.00 -10.30 0.05

0.00 1.52 0.00 0.02 0.02 -6.18 0.150.00 0.66 0.00 0.01 0.01 -5.78 0.07

0.00 0.39 0.00 0.00 0.00 -2.39 0.04

0.00 0.51 0.00 0.01 0.01 -7.06 0.05

0.00 4.20 0.00 0.04 0.04 -6.12 0.43

0.00 1.85 0.00 0.02 0.02 -7.96 0.19

0.00 1.85 0.00 0.02 0.02 -5.86 0.19

0.00 1.35 0.00 0.01 0.01 -3.64 0.14

0.00 3.36 0.00 0.03 0.03 -3.24 0.34

0.00 1.01 0.00 0.01 0.01 -4.81 0.10

0.00 1.01 0.00 0.01 0.01 -2.98 0.10

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