Activitat 01 - Construcció 2, Apuntes de Construcción

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CONSTRUCCIÓN II

Curso 2010-2011 QP

ACTIVIDAD 1

ÍNDICE

1. Descripción del edificio

2. Esquema de pilares

3. Justificación cargas del pilar nº XD- Y00 y Y03-X07.

1. Descripción del terreno.

2. Justificación del cálculo de la zapata.

1. Cimentación

4.1 Detalles constructivos.

1. Descripción del edificio.

Estudio del descenso de cargas de los pilares Y03-X07 y XD-Y00 de un edificio destinado a garaje y a zona comercial, compuesto por dos subterráneos en el distrito 38 Cisell - Encuny - Paseo de la Zona Franca de Barcelona.

2. Esquema de pilares

Peso propio forjado techo: Forjado bidireccional ‹ 35 cms = 5 KN / m² 5 KN / m² X 56,66 m² = 283,29 KN Peso propio del pilar de hormigón armado: 0,60m x 0,60m x 3,00m x 25KN/m³ = 27 KN

Carga permanente:

De la planta superior: Tabicón u hoja simple de albañilería grueso total ‹ 0,14m= 5 KN/m² 5 KN /m² X 3,85m X 1 m = 19,25 KN Pavimento de la planta superior: Placas de piedra, o peldañeado; grueso total < 0,15 m 1,5 KN /m² X 56,66 m² = 84,99 KN

Sobre carga de uso techo: Sobre carga de uso tráfico ligero y de aparcamiento para vehículos ligeros (peso total ‹30KN) = Carga uniforme 2 KN/m² 2 KN/m² X 56,66 m² = 113,32 KN Total Sub -1 = 527,85 KN

Descenso de cargas del pilar XD / Y00 = 1123,42 KN Subt -1 = 595,57 KN Subt -2 = 527.85 KN

SUMA = 1.123.42 KN

1. Descripción del terreno.

Según nuestro estudio geotécnico tenemos la presencia del nivel piezométrico

muy superficial, así como la presencia de un nivel geotécnicamente aceptable

a profundidad superior a 5mts. Es por esta razón que decidimos hacer la

cimentación con una profundidad de 6mts y a partir de ahí según los sondeos

efectuados en los puntos más cercanos a los pilares estudiados, tenemos que

las capas que están a estas profundidades son del tipo arena media con lo que

encontramos la tensión admisible de 1-3 Kp /cm².

2.2 Justificación del cálculo de la zapata

Cálculo de zapatas. Dimensionado geométrico, armadura y disposición.

Del Estudio geotécnico: A 6 m. de profundidad, en donde se considera el

apoyo de la cimentación.

Tipo de zapata: rígida y centrada.

Datos.

• (^) Carga de servicio: 1.123,42 KN
• Tensión admisible: 2,5kg/cm
• (^) Pilar de 60x60cm
• Hormigón fck 25N/mm
• (^) Acero B-500-S

σadm = 2,5 Kg./cm² x (10²)²cm²/m² x 9,8 N/ Kg x 1 KN/10³N= 250 KN/

m²

S = N / σ adm = 1.123.42 KN / 2,5 x 10² KN/m² = 4,49 m²

L = √S = √4,49 = 2,10 m, por lo tanto tenemos un primer dato de 2,50m aprox. para el lado de una cimentación de base cuadrada.

Tanteo del peso de la zapata más el pozo de cimentación hasta la profundidad de 6 m.

2,50 m x 2,50 m x 6 m x 25 KN / m³ = 937,50 KN

Superficie necesaria para la tensión admisible del terreno:

S = (1123.42 KN + 937,50 KN) / 2,5 x 10² KN /m² = 8,24 m²

L = √8,24 = 2,87 m

Parece que con este último cálculo del peso de la zapata más el pozo de cimentación la medida de 2,50 m de lado no es suficiente.

Tanteo

KN σ σ adm

2,50 m x 2,50 m = 2061,00 330 > 250 3,10 m x 3,10 m = 2564,92 267 > 250 3,30 m x 3,30 m = 2756,92 253 > 250 3,50 m x 3,50 m = 2960,92 242 < 250 3,40 m x 3,40 m = 2857.42 247 ≤ 250 Con esta dimensión no se supera la tensión admisible del terreno a esa profundidad de 6 m.

R1d = (112,34 /2 Ton) x 1,6 = 89.87 Ton

Momento flector: (Fórmula de los apuntes)

Td = R1d/0,85d (x1- 0,25 a)

Td = [89,87 Ton / (0,85 x 0,65)] x (1,70 /2 – 0,25 x 0,60) = 114,37 Ton

Para la sección por ml. de canto de la zapata:

Td/m = 114,37 Ton / 3,40 ml = 33.64 Ton/ml

Consultando las tablas se obtiene: 6 Ø 14 / ml soportan 40, 96 Ton/ml

Verificando la cuantía geométrica mínima obtenemos:

Sección 100 x 70 cm por un 1,8‰ = 12,60 cm² 7 Ø 16 tienen una sección de 14,07 cm²

La separación máxima entre barras es igual o menor a 30cms. La separación mínima entre barras no será menor de 10cms.

Elegimos colocar por metro lineal de zapata 7 barras de 16 mm de diámetro.

Distancia entre redondos

Sh = b’ – (2 x r) – n x Ø = 3400 – (2 x 70) – (24 x 16) n - 1 24 – 1

Sh = 125 mm = 12,5 cms entre redondos

3.1 Cimentación

Cimentación superficial con zapatas rígidas (centrada). No hace falta vigas de

arriostramiento por encontrarse la edificación en Barcelona y no considerarse

zona sísmica.

Suponemos que la carga transmitida por el pilar a la zapata es centrada y no hay momento de transmisión, solo carga referida.

4.1 Detalles constructivos

(ver documentación gráfica)

Pilar Y03 / X07:

4. Justificación cargas del pilar nº Y03-X07.

Cargas a efectos de acción sobre el terreno: 1450,52 KN

Zona afectación pilar: 61,12m²

Forjados: 2

Pilar Y03 / X07:

Acotado en cms.

Zona afectación del pilar S= 8,15 m x 7,50 m = 61,12m²

Subterráneo -1:

Según CTE DB-SE-AE:

Peso propio forjado techo: Forjado bidireccional ‹ 35 cms = 5 KN / m² 5 KN / m² X 61,12 m² = 305,6 KN Peso propio del pilar de hormigón: 1,20m x 0,60m x 3,85m x 25KN/m³ = 69,30 KN

Carga permanente : Cubierta plana, invertida, acabado de grava = 2,5 KN /m² 2,5 KN /m² X 61,12 m² = 152,80 KN

Sobre carga de uso: Sobrecarga de nieve. Altitud 0. Zona 2. = 0,4 KN/m² 0,4 KN/m² X 61,56 m² = 24,45 KN Sobrecarga de uso tráfico ligero y de aparcamiento para vehículos ligeros ( peso total<30KN)= Carga uniforme 2 KN/m² 2 KN / m² X 61,12 m² = 122,24 KN

Total Sub -1 = 674,39 KN

Subterráneo -2:

2,50 m x 3,10 m x 6 m x 25 KN / m³ = 1162,5 KN

(1450,52 KN + 1162,50 KN) / 2,5 x 10² KN /m² = 10,45 m²

L = √10,47 = 3,23 m

Parece que con este último cálculo del peso de la zapata más el pozo de cimentación la medida de 2,50 m de lado no es suficiente.

Tanteo

KN σ σ adm

2,50 m x 3,10 m = 2613,02 337 > 250 3,50 m x 4,10 m = 3603,02 251 > 250 3,55 m x 4,15 m = 3666,60 248 ≤ 250

Tenemos en este caso un pilar apantallado de 1,20m x 0,60m es conveniente para este tipo de pilares que las zapatas sean isoperimétricas respecto a la sección de éste. Hemos considerado el vuelo para esta zapata de 1,47m en todos sus lados para obtener el mismo canto de zapata.

Elección del canto. Utilizar proporciones alrededor

v < 2h y siempre ≥ 50 cm.

v = 355 – 60 = 295/2= 147 cm

h ≥ 147 / 2 = 73 cm. A efectos prácticos 75 cm pera cumplir la

relación.

h será el canto de la zapata para considerarla como zapata

rígida.

Zapata (rígida) = hormigón rico + armado

Pozo = hormigón pobre en masa.

Suponemos que la carga transmitida por el pilar a la zapata es centrada o sea que no hay momento de transmisión.

Determinamos el valor de reacción de la zapata R1d

N= 1456,73 KN N = 145,67 Ton

R1d = (145,67 /2 Ton) x 1,6 = 116,54 Ton

Td = [116,54 Ton / (0,85 x 0,70)] x (1,77 /2 – 0,25 x 0,60) = 143, Ton

Td = 143,96 Ton / 4,15 ml = 34,69 Ton/ml

Consultando las tablas se obtiene:

7 Ø 14 / ml soportan 47, 79 Ton /ml

Verificando la cuantía geométrica mínima obtenemos:

Hemos dispuesto vigas centradoras entre las zapatas de medianería y sus contiguas para repartir las reacciones tal y como muestra el esquema siguiente.