¡Descarga concreto armado conc y más Apuntes en PDF de Mecánica Aplicada solo en Docsity!
c
c
EJEMPLO ILUSTRATIVO: DISEÑO DE UNA ZAPATA AISLADA
Diseñar una zapata aislada para:
P
D
= 180 Tn P L
= 65 Tn σ t
= 3.5 kg/cm
2
D
f
= 1.70 m f 'c = 210 kg/cm
2 f y = 4200 kg/cm
2
γ m
= 2.1 Tn/m
3 S/C piso
= 500 kg/m
2
Dimensionar la columna con:
n 0.
N.P.T +.
N.T.N. + 0.
SOLUCION
P
s
1.25 P
f
' 280
kg/cm
hf =
2.00 (^) f = 1.
N.F.C - 1.
DIMENSIONAMIENTO DE LA COLUMNA b. D^
P
s
4375 cm
2
ESFUERZO NETO DEL TERRENO
n. f
'
USAR: 0.55 * 0.80 m
2
σ
n
= σ t
prom
.h f
- S/C =
0.5 = 30.30 Tn
/ m
2 A ZAP
= P
/ σ n
m
2 2.85 * 2.
m
2
Para
cumplir
L
v
= L
v
→ T = 2.85 + ( 0.80 - 0.55 ) / 2 = 2.
S = 2.85 - ( 0.80 - 0.55 ) / 2
USAR 3.00 * 2.75 m
2
L
v
= L
v
= ( 2.75 - 0.55 ) / 2 = 1.10 CONFORME
REANCCION NETA DEL MUNDO
Wnu = P u / Azap = (180 1.2 + 651.6) / (3* 2.75) = 320.0 / 8.25 = 38.79 Tn/m
DIMENSIONAMIENTO DE LA ALTURA DE LA ΖAPATA
β c
= D
mayor
/ D
menor
V 0.27( 2
c
b
o
.d
b
o
.d
V
c
V
c
f ' c*b
o
*d
donde: b o
= 2(0.80 + d ) + 2( 0.55 + d ) = 2.7 + 4d
320.0 – 38.79( 0.44 + 1.35d + d
2 ) = 0.751.06√210 * 10 * ( 2.7d + 4d
2 )
Resolviendo: d = 0.496 m.
USAR: h = 0.60 m → (^) d prom
= 60 - (7.5 + Ø ) = 60 - ( 7.5 +
Ø 3 / 4"
r = 7.5 cm (^) d prom
= 50.59 cm.
VERIFICACION POR CORTANTE
V
du
= ( W
u
* S ) ( I
v
- d ) = ( 38.79 * 2.75 ) ( 1.10 - 0.51 )
V
du
= 62.94 Tn.
V
n
= V
du
/ Ø = 83.92 Tn. V
c
* b *
d
f
c
f
c
f
c
f '
c
V
c
= 107.72 Tn > Vn CONFORME
13 Ø 3 / 4 " @ 0.
3.
LONGITUD DE DESARROLLO DEL REFUERZO
En este caso la sección critica para la longitud de desarrollo es la misma que la seccion critica para
flexion.
Longitud disponible para cada barra, L d
= L
v
L
d
= 1.10 - 0.075 = 1.025 m
Para barras en tracción: donde = factor de ubicación de la barra
= factor de tratamiento superficial de acero
= factor de diametro de la barra
= factor de agregado ligero
c= recubrimiento o espaciamiento de la barra , el menor
K
tr
= indice de refuerzo transversal
Para simplificar el diseño, el codigo permite considerar nulo el indice de refuerzo transversal
aunque los estribos esten presentes.
Para situaciones particulares que se presentan comunmente en diseño, el codigo ACI propone como
alternativa expresiones mas sencillas para evaluar la longitud de desarrollo, las cuales se presentan
en la tabla 1.
En cualquier caso la longitud de desarrollo no sera menor que 30 cm.
Utilizando los valores de la tabla 1 obtenemos
L
de
= 84.04 > 30 cm CONFORME
L
de
= 84.04 < I
dis
= 102.5 cm CONFORME
l d
= d b
. fy.
3.54 f´c c + K tr
d b
Para valores normales de =1, =1, =1, obtendremos para fy= 4200 kgcm
2
TABLA N 1 f´c=
f´c= 280 f´c=
Alambr
es,
varillas
#6 y
menores
o
alambre
corruga
do
Varillas
#7 y
mayores
Alambr
es,
varillas
#6 y
menores
o
alambre
corruga
do
Varill
as #
y
mayor
es
Alambr
es,
varillas
#6 y
menores
o
alambre
corruga
do
Varill
as #
y
mayor
es
Espaciamiento libre entre
varillas desarrolladas o
empalmadas d b
recubrimiento
libre d b
y estribos no menor
que el especificado por el
codigo a lo largo de l d
o
espaciamiento libre entre
varilla
desarrollada o empalmada 2
l d
= 44 d b
l d
= 55d b
l d
= 38d b
l d
d b
l d
= 34 d b
l d
= 42 d b
0.55 * 0.
TTRANSFERENCIA DE FUERZA EN LA INTERFASE DE COLUMNA Y CIMENTACION
a ) RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO SOBRE LA COLUMNA
Se tiene f ' c = 280 kg / cm
2 Pu = 320 Tn Pn = Pu / Ø = 320 / 0.65 = 492.31 Tn
b) RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO EN LA COLUMNA, P nb
P P
nb
= 0.85f ' cAc = 0.85280(10 )0.55 * 0.80 = 1047.20 Tn P n
< P
nb
CONFORME
c ) RESISTENCIA AL APLASTAMIENTO EN EL CONCRETO DE LA CIMENTACION
P
n
= 492.31 Tn P nb
= 0.85 f 'c Ao
Donde:
A o
A col
2 Acol 3.75 2
A
2
es el área máximo de la superficie de apoyo que es geométricamente similar y concéntrico con el área cargada A 1
Xo / 3.0 = 0.55 / 0.80 → Xo = 2.06 m A 2
= 3.0 Xo = 6.19 m
USAR: Ao = 2.Ac, Pnb = 0.85 f 'c Ao, P nb= 0.85 (210) 1020.55*0.80 = 1570.8 Tn > P n CONFORME
DOWELLS ENTRE COLUMNA Y CIMENTACION
Si Pn ≤ P nb A s min = 0.005 Acol Con 4Ø como mínimo.
A 2
A
A 2
A 1
0.55 Xo
