Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería

Presentación del tema: "Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería"— Transcripción de la presentación:

1 Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería
Departamento de Vías Fundaciones PROBLEMAS

2 Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería Departamento de Vías Fundaciones Ejercicio Nº 1( Calcular la resistencia requerida en la base del fuste en contacto con la fundación, del tanque elevado. Peso del hormigón del tanque + fuste CM = ton Peso del agua F = ton Sobrecarga sobre tapa CVt = ton Fuerza horizontal por viento Wh = ton Momento por viento M = ton -m Fig. E-1

3 Norma COVENIN-MINDUR 1618-98.
Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Departamento de Vías Fundaciones Norma COVENIN-MINDUR (10) (11) Cuando se necesita considerar la carga de viento, en el diseñó: (12) (13) (14) (15) (16) (17) Cuando los efectos estructurales de otras acciones sean importantes, sus solicitaciones se incorporan mediante la siguiente combinación: (18) Peso del hormigón del tanque + fuste CM = ton Peso del agua F = ton Sobrecarga sobre tapa CVt = ton Fuerza horizontal por viento Wh = ton Momento por viento M = ton -m

4 (12) Tabla E-1. Solución al problema
Combinación Carga axial (ton) Momento (ton-m) Corte (ton) (10) 350 (11) 301 (12) 307.14 55.87 3.94 (13) 308.87 111.74 7.87 (14) 232.87 (18) 517 1.6 x 69.84 1.6 x 4.92 s.r: Combinación 13 más desfavorable. Ec. para el chequeo del caso más desfavorable Ec. 12

5 Universidad de Los Andes
Facultad de Ingeniería Departamento de Vías Fundaciones Ejemplo Nº 2: Calcular la carga uniforme total mayorada qu (ton/m2), a utilizar en el cálculo de una losa, para cada uno de los tres casos indicados. Tabla E-2.1 Caso 1 Caso 2 (área de concentraciones públicas) Caso 3 CM (ton/m2) 0.43 4.30 CV (ton/m2) 0.20 0.52 0.00 CVt (ton/m2) 1.00 (10) (11) 1.4CM+1.6Cvt+0.5Cv (13) No porque predomina 12 (14) No porque predomina 10

6 Tabla E-2.2. Solución al problema
Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Departamento de Vías Fundaciones Tabla E-2.2. Solución al problema qu (ton/m2) Combinación Caso 1 Caso 2 (ton-m) Caso 3 (10) 0.602 (11) 0.836 1.348 0.566 caso 1 y (12) caso (12) 0.616 1.036 0.676 Se tomó un coeficiente de “1”, ya que el caso dos, corresponde a áreas de concentración pública. (ver nota pág 3) 0.836 = 1.2 x x x 0

7 ...13 Ejemplo Nº 3: Calcular la resistencia requerida para diseñar una zapata de 1.65 m x 2.45 m para columna de 30 x 30 cm que soporta las siguientes cargas. Excentricidad en la dirección de “L”. CM = 20 ton MCM = 6 ton-m CV = ton MCV = 4 ton-m S =  ton MS =  3 ton-m Para ec. 15 Incluye Cm+Cv+S Tabla E-3. Solución al problema Combinación Carga axial (ton) Momento (ton-m) excentricidad (m) qu (ton/m2) (10) 28 8.4 0.30 qu_max=12.02 qu_min=1.84 (11) 48 13.6 0.283 qu_max=20.11 qu_min=3.64 (15) 35.435 11.916 0.336 qu_max=15.98 qu_min=1.55 25.435 5.916 0.233 qu_max=9.88 qu_min=2.71 1.4 x 20 1.4 x 6 e =8.4/28 1.2x20+1.6x15 1.2x6+1.6x4 e = 13.6/48 1.2x x15+5 1.2x x4+3

8 Las dimensión de la columna es la siguiente:
Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Departamento de Vías Fundaciones Ejercicio Nº 4: Diseñe la base aislada centrada que debe soportar las cargas de servicio, siguientes: QM = 125 ton QV = 85 ton Las dimensión de la columna es la siguiente: bx = 65 cm y by = 50 cm barras de 1", para la columna. Por razones constructivas By = 2.8 m. La profundidad de fundación Df = 3.20 m La capacidad admisible del suelo es 2 kg/cm2, con un peso unitario de 2 ton/m2 Concreto y acero de la zapata, tiene las siguientes resistencias: fc´ = 280 kg/cm2 y fy = 4200 kg/cm2

9 Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Departamento de Vías
Fundaciones (paso 1)

10 Determinación del área de zapata: Considerando, una altura de zapata:
Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería Departamento de Vías Fundaciones Determinación del área de zapata: Considerando, una altura de zapata: (paso 2) (paso 3) Asent < Asent admisible (paso 4)

11 Diseño estructural: Universidad de Los Andes Facultad de Ingeniería
Departamento de Vías Fundaciones Diseño estructural: (paso 5) (paso 6)

12 Chequeo por viga ancha:
(paso 7) Resistencia por viga ancha: chequeo Rigidez > 3 ??

13 Chequeo por punzonado:
Resistencia concreto por punzonado: < significa que el diseño lo controla el corte por ancho de viga. Cálculo del acero, en ambos sentidos: (paso 8) Acero en el sentido longitudinal:

14 Cheque del acero mínimo:
89.42 cm2 > cm2 O.K Separación del Acero: Considerando barra de 1”

15 Separación aceptable a 15.5 cm
Considerando acero de 3/4", se tiene: Considerando acero de 7/8", se tiene:

16 (paso 9) Fig. E4.4

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18 Fig. E 4.5

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22 Se aumento h = 62.5 cm Fig. E 4.6.- Altura útil d=47.24 cm
Estos 4.6 cm hay que sumar 2.3 cm a cada lado como recubrimiento si el acero central se coloca a 27.5 cm y el de los bordes 33 cm.

23 Fig. E4.7. Altura útil d=54.5 cm

24 Rigidez??

25 1.- Diseñar la zapata cuadrada
Ejercicio Nº 5 Diseñar una zapata de concreto armado, cuyas cargas son: 1.- Diseñar la zapata cuadrada 2.- Diseñar una zapata rectangular, considerando L = 2B 3.- Diseñe Cuadrada sin tomar el momento

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30 w2 w1

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32 Fig. E 5.4 Fig. E 5.3

33 Chequeo por aplastamiento:

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35 Otra interpretación del área del escalón:
Fig. E 5.5 Otra interpretación del área del escalón:

36 Parte 2: Diseño zapata rectangular
Fig. E 5.6 No supera q_adm

37 Carga moyorada Cap.Portante Fig. E 5.7 Fig. E 5.8

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39 Fig. E 5.9

40 Fig. E 5.10

41 Se colocarán 4 cabillas a 23 cm en bordes

42 Parte 3: Diseño zapata cuadrada sin considerar el momento
Fig. E 5.11