Memoria de Calculo

C O C I S ACONSTRUCCIONES CIVILES E INDUSTRIALES

Y/O NARNO MARTINEZ ARIASVeracruz 404 Col. Agraria Jáltipan, Ver. Tel- 922-2643040

MC-004.- MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL DE RAMPA (SISA).



Contenido

1.- Descripción del Proyecto.................................................................................3

2.- Análisis y Diseño de Losa................................................................................3

2.1.- Análisis y Diseño Estructural de Losa 3

3.- Análisis y Diseño de Trabes de Carga............................................................6

3.1.- Análisis y Diseño Estructural de Trabe 6

4.- Análisis y Diseño de Columnas.......................................................................9

4.1.- Análisis y Diseño Estructural de Columna 9

5.- Análisis y Diseño de Zapatas Corridas.........................................................12

5.1.- Análisis y Diseño Estructural de Zapata Corrida 12

6.- Bibliografía......................................................................................................16



1. Descripción del Proyecto.

La presente memoria proyecta el análisis y diseño de una rampa para un taller ubicada en la empresa SISA, el cual se cuenta conformado con elementos

estructurales de concreto reforzado, losa, trabe y columnas con un f c' =250kg /cm2 y

un acero con esfuerzo de fluencia f y=4200kg/cm2; la cimentación a base de

zapata corrida de 0.80 m x 10 m y un espesor de 0.25 m, desplantada a una profundidad de 1.20 m de la superficie del terreno. Datos del terreno: peso volumétrico del suelo de 1.80Ton /m3 y capacidad ultima de q=10.00Ton /m2.

2. Análisis y Diseño de Losa.

2.1. Análisis y Diseño Estructural de Losa.

Para el análisis de la losa, se consideró la carga máxima aplicada, en este caso de 25 ton., por lo que se obtienen los siguientes datos para el diseño de nuestra estructura:

* Datos de Diseño.

1) Claro Largo = 10.00 m.

2) Claro Corto = 1.535 m.

3) f’c= 250kg /cm2

4) f’c= 4200 kg/cm2

5) Módulo de elasticidad del concreto = 237,170.83 kg /cm2

* Análisis de Carga de la Losa.

W LOSA=0.17∗2.4 t /m3=0.408 t /m2



W APLANADO=0.02∗2.1t /m3=0.042 t /m2

W ADICIONAL=0.20 t /m2

W EQUIPO=25 /(10∗1.25)=2.00 t /m2

WC . M .=2.65 t /m2

WC . V .=0.17 t /m2

W TOTAL=2.82t /m2

* Revisión del Peralte de Losa.

Dp= Perimetro250

=(1000+125 )∗2

250=9.00cm

factor=0.0324√( fs∗w)=0.0324√(2520∗2820)=1.65

DC=9.00∗1.65=14.85cm=15.00cm

HC=15.00cm+2.00cm (recubr )=17 cm

* Calculo del Momento Flexionante.

Se analiza la losa para obtener los momentos Flexionantes para el diseño de la armadura, utilizando el Programa SAP2000, con base a los criterios del RCDF y a las NTC de Diseño de Concreto Reforzado, usando los factores de carga y las combinaciones correspondientes, así como la revisión por Sismo:



Tenemos que la combinación de 1.4 carga viva + 1.4 carga muerta es la más desfavorable, teniendo el máximo momento Flexionante:

M ¿¿



Con este valor calculamos el área de acero correspondiente:

* Área de Acero Lecho Superior.

Q=M u

FR bd2 f c' ' =

(1.11×105)(0.9 ) (100 ) (15 )2(170)

=0.032

q=1−√1−2Q=1−√1−2(0.032)=0.033

ρ=q f c

' '

f y

=0.0013<ρmin=0.0026

A s=ρ∗b∗d=3.90c m2

* Separación de Varillas del #3.

S¿ 3=as∗100

As=18cm

Se propone un acero por flexión con una separación de varillas del #3 @ 18 cm en ambos sentidos lecho superior y un acero por temperatura con una separación de varillas del #3 @ 20 cm ambos sentidos lecho inferior.

* Revisión Por Cortante.

a) Cortante Resistente.

V R=0.5∗FR∗b∗d∗√ f ¿c=0.5∗0.8∗100∗15∗√200kg /cm2=8,485.28kg

b) Cortante Actuante.

V a=(( a12 )−d)∗(0.95− (0.5∗m) )∗w=(0.625−0.15 )∗(0.95−0.125 )∗2820=1,105.09kg

V a=(1,105.09∗1.15 )=1,270.84kg

c) Cortante Último.

V u= (1,270.84∗1.4 )=1,779.18 kg

8,485.28 kg > 1,779.18 kg OK



3. Análisis y Diseño de Trabes de Carga.

3.1. Análisis y Diseño Estructural de Trabes.

Para el análisis de carga, se obtuvieron los resultados siguientes:

Tenemos los Momentos Flexionantes positivo y negativo máximos:

Combinación: 1.2CM+1.1CV +1.1 SISMO X+0.33 SISMOY

M ¿¿

M ¿¿

* Cálculo del peralte de la trabe.

Mr=Fr∗b∗d2∗f ' ' c∗q∗(1−0.5q)

2.67∗105=0.9∗15∗d2∗170∗0.185∗(1−(0.5∗0.185))=385.30d2



b∗d2=267,000385.30

=952.51cm3

d=√(952.51)=30.86cm=31cm

h=31cm+5 cm (recubr )=36 cm<40cm(Propuest o)

Diseñamos la trabe de 15 cm x 40 cm.

* Área de Acero Lecho Superior.

Q=M u

FR bd2 f c' ' =

(2.67×105)(0.9 ) (15 ) (35 )2(170)

=0.095

q=1−√1−2Q=1−√1−2(0.095)=0.10

ρ=q f c

' '

f y

=0.10 (170)4200

=0.0040

A s=ρbd=0.0040 (15 ) (35 )=2.10cm2

2∅ ¿ 4=2(1.27)=2.54cm2

* Armado del lecho inferior.

Q=M u

FR bd2 f c' ' =

(2.14×105)(0.9 ) (15 ) (35 )2(170)

=0.076

q=1−√1−2Q=1−√1−2(0.076)=0.079

ρ=q f c

' '

f y

=0.079(170)4200

=0.0032

A s=ρbd=0.0032 (15 ) (35 )=1.68cm2

2∅ ¿ 4=2(1.27)=2.54cm2



ARMAMOS LA TRABE DE 15X40 CM CON 4 VARILLAS #4 LECHO SUPERIOR E INFERIOR.

0.15

* Revisión por cortante.

V u=3.15Ton

ρ=AS

bd= 2.5420∗35

=0.0036

V CR=FR bd (0.2+20 ρ ) √ f c¿=(0.8 ) (20 ) (35 ) [0.20+20 (0.0036 ) ]√200=2,423.40kg

V CR=2,154.13KG<V u=3,150KG NECESITA ESTRIBOS

Estribos del #2

SE¿2¿=FR Av f yd

V SR

=(0.8 ) (2 ) (0.64 ) (4200 )(35)

995.87≈151.53cm

Smáx=d /2=35/2≈17.50cm

En las zonas de confinamiento, siguiendo las recomendaciones de estructuración para zonas sísmicas esta separación se reducirá la mitad, esto es:

ZonadeConfinamiento=Smáx

2=17.50

2=8.75=8cm



Longitud de desarrollo de los estribos:

L=2H=2∗40 cm=80cm

Numero de estribos:

N ° E¿2=L

Z .Conf .=808

=10 E ¿2@8cm+1E ¿2de arranque@5cm

4. Análisis y Diseño de columnas.

4.1. Análisis y Diseño Estructural de Columnas.

Se muestra a continuación el diagrama de carga axial a la cuales se verán afectadas las columnas:

Dimensionamiento



P=17.18Ton M x=2.28Ton m M y=0.67Ton m

Propuesta de acero

8∅ ¿ 8=4 (1.27 )=5.08 cm2

ρ= 5.08(20∗25)

=0.010

q=0.010(4200)

170=0.25

Excentricidades.

ex=M x

P= 2.2817.18

=0.133m;ex

h=0.1330.25

=0.532

e y=M y

P= 0.6717.18

=0.04m;ex

h=0.040.25

=0.16

dt=2025

=0.80



Para x

K=0.21

PRx=K FR bh f c' =0.21 (0.7 ) (20 ) (25 ) (250 )=20.125Ton

Para y

K=0.60

PRy=K FR bh f c' =0.60 (0.7 ) (20 ) (25 ) (250 )=52.50Ton

Calculo de la carga sin excentricidades.

PRo=FR ¿

Aplicación de la fórmula de Bresler.

PR=1

1PRx

+1

PRy

−1

PR o

= 11

20.125+

152.50

−1

73.83

=18.18Ton>17.18Ton



Separación de estribos del #3

S1=48∅ ¿ E=48 (1 )=48cm

S2=850db

√ f y

=850(2.54 )

√4200=33.31cm

S3=b2=202

=10cm

Se toma 10 cm de separación.

Nota: En las zonas de confinamiento, siguiendo las recomendaciones de estructuración para zonas sísmicas esta separación se reducirá la mitad.

ZonadeConfinamiento=Smáx

2=102

=5 cm

Longitud de desarrollo de los estribos:

L=60cm

Numero de estribos:

N ° E¿2=L

Z .Conf .=605

=12E ¿2@5cm+1 E ¿2dearranque

5. Análisis y Diseño de Zapatas corridas.

1.1. Análisis y Diseño Estructural de Zapata Corrida.

Para el diseño de las Zapatas Corridas, se toma una carga puntual ejercida sobre las columnas de 7.27 ton y 17.18 ton, para un terreno de 10 t/m2.

* Datos de Diseño:

P=17.18Ton M x=2.28Ton m M y=0.67Ton m



f c' =250kg /cm2 f y=4200kg/c m2 г s=1.80 t /m3

Df =0.80m τ=10 t /m2 гc=2.40 t /m3

* Cálculo de las presiones en el suelo:

q=ΣFVA

= 48.720.80∗10

=6.09Ton /m2

Presión promedio en el suelo.

q pro=6.09Ton /m2

Reacción total del suelo.

ωreac suelo=B qpro ( mod)=0.80×6.09Ton/m2=4.872Ton /m

Analizamos en sap2000 la zapata como una viga continua, el cual se obtuvo los resultados siguientes:



Tenemos los Momentos Flexionantes positivo y negativo máximos:

M ¿¿

M ¿¿

V MAX .=11.89 ton

* Cálculo del peralte de la zapata.

Mr=Fr∗b∗d2∗f ' ' c∗q∗(1−0.5q)

5.39∗105=0.9∗80∗d2∗170∗0.185∗(1−(0.5∗0.185))=2,054.94 d2

b∗d2= 539,0002,054.94

=262.30cm3



d=√(262.30)=16.19cm=17 cm

h=17cm+5cm (recubr )=22cm<25cm(Propuesto)

* Área de Acero Lecho Inferior.

Q=M u

FR bd2 f c' ' =

(6.39×105)(0.9 ) (80 ) (20 )2(170)

=0.131

q=1−√1−2Q=1−√1−2(0.131)=0.14

ρ=q f c

' '

f y

=0.14 (170)4200

=0.0057

A s=ρbd=0.0057 (80 ) (20 )=9.12cm2

a) Separación de Varillas:

S¿ 4=100∗as

As=13.92cm=13 cm

Varillas sentido longitudinal #4 a cada 13 cm

A s=ρbd=0.0026 (100 ) (20 )=5.20cm2

a) Separación de Varillas:

S¿ 4=100∗as

As=24.42cm=20cm

Varillas sentido transversal #4 a cada 20 cm

* Revisión por Penetración.

a) Cortante Actuante.

Vact .= Vub0∗d

+ α∗Mu∗CJ

b0=160cm

d=20cm



α=0.40

Mu=639,000kg−cm

C=20cm

J=986,666.70cm4

Vub0∗d

=3.72kg/cm2+ α∗Mu∗CJ

=5.18 kg/cm2

Vact = 3.72kg /cm2+5.18kg /cm2=8 .90kg /cm2

b) Cortante Permisible.

Vp = Fr*(0.5+χ)*√ f ¿ c = 0.80*1*√200 = 11.31kg /cm2

11.31kg /c m2>8.90 kg/c m2OK



Bibliografía

1. Federal., G. O. (2004). Normas Tecnicas Complementarias para Diseño y Construccion de Estructuras de Concreto. Mexico, D.F.

2. Gonzalez Cuevas, O. M. (2005). Aspectos Fumdamentales del Concreto Reforzado. Mexico, D.F.: Limusa.

CALCULO:

------------------------------------------------------------

ARQ. NESTOR HERNANDEZ PEREZ

Memoria de Calculo

Documents

Transcript of Memoria de Calculo