Tanque Elevado Circular 20m3

7/23/2019 Tanque Elevado Circular 20m3

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DISEO ESTRUCTURAL DEL TANQUE ELEVADO

1. PREDIMENSIONAMIENTO

Capacidad del Reservorio 20.00 m3Altura total de agua Ha 1.40 mBorde libre de agua BL 0.60 mAltura del Castillo 20.00 mEspesor de la pared del reservorio ep 0.15 mEspesor de losa de techo del reservorio et 0.10 mEspesor de losa de fondo del reservorio e 0.15 mRecubrimiento en losas y muros 2.50 cmRecubrimiento de zapatas !.50 cmConcreto Armado "#$ 210 Kg/cm2eso especifico del concreto Pe. 2%400 Kg/m3eso especifico del agua Pa. 1%000 Kg/m3Acero "& 4%200 Kg/cm2Esfuerzo admisible del suelo Qa'( 1.45 Kg/cm2eso especifico del suelo Pe. 1.)5! Kg/cm3Angulo de fricci!n interna del suelo *1.+0 "#ivel de cimentaci!n D 2.00 m

ALTURA NETA DEL RESERVORIO $n % $a & B' & et$n % 2()* m

DIAMETRO INTERIOR DEL RESERVORIO +i % ,(2- m

D,a(et- a/(,' D, 4.*0 ( $ / + % *(,. *(0 o1

olumen de Reservorio olumen de Almacenamiento2*(33) m3 > 2*(** m3 o1

VISTA PRELIMINAR DE LA ESTRUCTURA

,(-* m

*()0 m ,(3* m

*()* m

*(-* m

)(,* m 2(** m 2()* m

olado circular de 4ervicio *()0 m

+i5metro6 0(-* m

*(0* m iga de Cone7i!n

2* m

rofundidad de analisis

+f +efinido del estudio

eralte de la cimentaci!n mecanica suelos

Di=4V

h


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2. DISEO DE LA CUBA

LOSA DE TECHO 3 TAPA e 0.10 (

Dat/+i5metro 8nterior del 9an:ue +i % ,(3* m+i5metro E7terior del 9an:ue +e % ,(-* mConcreto Armado ;,** Kg/m3Acero Estructural ;y % ,>2** Kg/cm2

Met-a' 'e Ca-a/ eso ropio *()* m 7 2,** % 2,*(** Kg/m2Acabados % )**(** Kg/m2

?+ % 3,*(** Kg/m2

4obrecargas % 0*(** Kg/m2@tros % 0*(** Kg/m2

?' % )**(** Kg/m2

Ca-a Ut,(a ?u % ?+u & ?'u ?+u % )(0*?+% 0)*(** Kg/m2?'u % )(*?'% )*(** Kg/m2

?u % -.*(** Kg/m2

M(e7t Ut,( M 1%2!5.+1 89( : (

Ve-,,$a$,;7 p- E/e-


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,(-* m

LOSA DE "ONDO 3PISO e 0.15 (

Dat/+i5metro 8nterior del 9an:ue +i % ,(3* m+i5metro E7terior del 9an:ue +e % 0(-* mConcreto Armado ;,** Kg/m3eso Espec=fico del Agua a % )>*** Kg/m3Altura de Agua $a % )(,* mAcero Estructural ;y % ,>2** Kg/cm2

Met-a' 'e Ca-a/ eso ropio *()0 m 7 2,** % 3-*(** Kg/m2Acabados % )**(** Kg/m2

?+ % ,-*(** Kg/m2

eso del Agua )(,* m 7 )*** % )>,**(** Kg/m2?' % )>,**(** Kg/m2

Ca-a Ut,(a ?u % ?+u & ?'u ?+u % )(0*?+% -.*(** Kg/m2?'u % )(*?'% 2>02*(** Kg/m2

?u % 3>2)*(** Kg/m2

M(e7t Ut,( M 5%)*5.2) 89( : (

Ve-,,$a$,;7 p- E/e-*-2(0 Kg *(.*rec( % 2(0* cmd % )0 cm 2(0* cm )(0. cm

' 11.!1 $(Coeficientes para momentos del R(#(C(CCD % CC % *(*,0 u % 3>00(2

% 3*>3.)(00 20>32(2erificar6

> u o1

Ca$ 'e Ree-2** Kg/cm2

*(**)Av %

+el calculo +e la 8teraci!n As(m=n AceroD 9nFm b cm d cm a cm As cm2 cm diseGo

0(.30 )** ))() 3(- )0(. 2()) )0(.

Se /a-=1 5:+> ? 0.15 ( 'ongitud H

' %'diseGo%

0/I J *()0 m 0/I J *()0 m

%%

c %

c

%m=n % %

Vc=0.53 F'cbd

Mu=0.1*Wu*Di2


5/52

)(-* m )(-* m

0(-* m

PAREDES DEL RESERVORIO e 0.15 (

Dat/Concreto Armado ;,** Kg/m3recubrimiento rec( % 2(0* cmAcero Estructural ;y % ,>2** Kg/cm2

C=$ 'e E/pe/- Considerando para presiones m57imas6Altura #eta del Reservorio $ % 2(** m+iametro del Reservorio + % ,(3* mEl espesor de paredes se calcular56

E % *(* & 2$ / )** % *()) m

Se a/(,-= 7 e/pe/- 'e pa-e'e/ e 0.15 (

M(e7t 'e E(pt-a(,e7t e7 a Ba/e

; % )/2 )***$ 2/3 $

; % )***/3; % )>333(33 Kg 2/3$

D % ;

D % F2***/2 2/.$D % F0.2(0. KgFm

)***$

M(e7t I//tat,$

? % )***$ % 2>***(** Kg/ml

+ % ,(3* m

?+/2 % ,>3**(** Kg ,>3**(** Kg

Do %Do % ,>-22(0* KgFm

M(e7t 'e "e@,;7 e7 e Ce7t-

Df

DfA A

D

$2

; 2/. $

$3

)*** $ + / 2 7 + / 2 )*** $ + / 2 7 + / ,


6/52

Df % Do DDf % ,>-22(0* 0.2(0.M 4%02).)1 89(

Cee 'e Pe-ate E/pe/- 'e Pa-e' D % F0.2(0. KgFmDu % )(* DDu % F)>**(,) KgFm

-))0 *(0;y -))0 & ;y

*(*2),*(*)-)

$allando6 *(.* refuerzo sub % )** cm

d % ,(02 cm

e % ,(02 cm + 2(0* cm + )(2 cm / 2e % (-- cm

erificar6

e % (-- cm < )0(** cm o1

Ca$ 'e A$e- H-,


7/52

c % >3*(,- Kg/cm2 b % )** cm

u %u % )>333(33 Kg/cm2

4e verifica6 u < c o1

)*** $2 / 3


8/52

/ 2

KgKg

puesto63/I

*(.0 cm

*() cm2

s

m*()3

nchos6)(3) m)(3* m

*()* m


9/52

/ 2

KgKg

puesto60/I

)(0. cm

2(** cm2

sm*()3

nchos6)(-* m)(-* m

*()0 m


10/52

Do


11/52

puesto6)/2I

)(2 cm

puesto6)/2I

)(2 cm

)(2. cm2

(

sm*(*

(


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*. ANALISIS DINAMICO

or estar ubicada en la ciudad de Dorrope> la zona presenta riesgo sismico> siendo necesario :ue la estructura seaanalizada para soportar las fuerzas sismicas('as paredes de la Cuba deben de ser diseGadas para soportar ademas las presiones hidrostaticas> causadas por elmovimiento impulsivo del agua contenida> inducido por la vibraci!n de la estructura('as presiones hidrodin5micas son causadas por el impacto del agua contra la pared circular de la cuba> resultado deestas cuando son aceleradas por el movimiento sismico(

SISTEMA MECANICO EQUIVALENTE

eso del l=:uido :ue oscila libremente en el reservorio(

Efecto de masa de agua

Mt M M(

+onde6

Df % eso del agua fia :ue acompaGa a la estructuraDm % eso del agua m!vilDt % eso total del volumen del l=:uido % 2*(33) 9on$ % Altura promdeio del agua

R

D

e e

D

H M (a/a tta 'e ,'


14/52

+ % +i5metro interior de la cuba % ,(3* m

+el an5lisis6 $ % )(,* m

Entonces69agh ,(3*

Df / Dt %

)(,* % 9agh 2(--* % *(32

,(3* 2(--*)(,*

Df % *(32 7 2*(33) % (0 9on

Dm % 2*(33 (0 % )2(- 9on

ANALISIS MODAL ESPECTRAL

T,-a7te C-Ft,$ Aa M;G,

4olo se considera los efectos de las presiones en la pared de la cuba caso para tan:ues circulares

0 1

+e las formulas6ho % 3/ )(,* ) & * 2*(33)

1ho % *(03 m

(0

Cosh )(,*1

*(32.),hi % )(,* ,(3* hi % *() m

)(,* 4enh )(,*,(3* ,(3*

Pe-,' 'e V,-a$,;7

+e la formula6 K %,0/2

)2(- )(,* 2*(33)2*(33) ,(3* )(,*

K % )3(-,

Reemplazando6 )2(-9a % .()

3 / 2

3 / 2

)(30)

)(30 )(30

2

H=4V

D2

M

M,

,

K/2 K/2


15/52

)3(-,

9a % )(., seg(


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4. ANALISIS DEL CASTILLO

PREDIMENSIONADO

Dat/+i5metro interior de la cuba +i % ,(3* m+i5metro e7terior de la cuba +e % ,(-* m+i5metro e7terior de mantenimiento +e< % 0(-* mEspesor del techo de la cuba et % *()* m

Espesor de la pared de la cuba ep % *()0 mEspesor del fondo de la cuba ef % *()0 mAltura de la pared de la cuba hn % 2(** mAltura neta de agua ha % )(,* meso especifico del concreto e % 2>,** Kg/m3eso especifico del agua a % )>*** Kg/m3

V,a/ #ivel 4uperior 0.*5 x 0.*5 (#iveles 8nferiores 0.*5 x 0.*5 (

C(7a/ 9odos los niveles 0.*5 x 0.*5 (

REA TRIBUTARIA

3(.- m

*(30 m

3(2- m

+ % 0(-* m

*(30 m

*(30 m

3(-) m 3(.- m

+onde6'd % 'ongitud de diseGo del 5rea tributaria'd % 3(-) m

METRADO DE CARAS EN EL PORTICO

N,Ge Spe-,-

eso del techo 6 % 3(.. 9on

eso de la pared 6 % )*(*-- 9on

eso del fondo 6 % (- 9oneso de viga 6 % 2(--) 9onCM = 20(02 9on

eso del agua 6 olumen agua en el reservorio CV = 2*(33) 9on

S-e$a-a L,7ea WM = 20(02 / 2 7 3(-) % 3(0,3 9on / mWV = 2*(33) / 2 7 3(-) % 2()- 9on / m

WM = 3(0,3 9on / m WV = 2()- 9on / m

3(-)* m 3(-)* m

N,Gee/ I7e-,-e/ eso de viga 6 b ( h ( e % *(2., 9on / m

WM = *(2., 9on / m WV = *(***

R 2 %

( +e2/ , ( et ( e

[ +e2+i2 / , L ( hp ( e ( +e< 2/ , ( ef ( e'v ( b ( h ef ( e

R

R2

C

VS

C

VI


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RESERVORIO ELEVADO

#(R( &)2)(0* m

,(-*

#(A( &)2*(* m

2()*

#(;( &)).(,* m*(30

3(-0 0(-*

*(30

3(-0

*(30 *()0 ,(3* *()0

2*(** m

3(-0

*(30 *()*

*(-*

3(-0

2(20 2(** )(,*

*(30

*()0

3(-0

*()0 ,(3* *()0

#(9( &..(,*

0.60 ,(-*1.40

ESTADOS DE CARA

3(0,3 9/m 2()- 9/m

2*(,20 m

,(*** m

*(2., 9/m

)-(,20 m

,(*** m

*(2., 9/m

)2(,20 m

,(*** m

*(2., 9/m

(,20 m

,(*** m

*(2., 9/m

,(,20 m

,(,20 m

*(*** m


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3(-) m 3(-) m

CARA MUERTA CARA VIVA


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5. ANALISIS SISMICO

PARAMETROS

+onde6 % ;uerza horizontal o cortante total en la base debido a la acci!n s=simica(M % ;actor de Mona % 0.4 Mona 3> +epartamento 'ambaye:ue

N % ;actor de Nso % 1.5 Categor=a A> reservorios de agua4 % ;actor de 4uelo % 1.4 ara suelos fle7iblesC % ;actor de solicitaci!n 4=smicaR % Coeficiente de solitaci!n 4=smica % 10 !rticos de concreto armado % eso total de la estructura

Calculo de ICI6

+onde69 % eriodo fundamental de la estructura % 7 : Ct para estructuras formadas por p!rticos

hn % 22.10 ( altura de la estructuraCt % *5 elementos formados por p!rticos

9p % eriodo predominante suelo % 0.) por ser suelo tipo 43

9 % *(-3ara el Castillo

C % 3(0- 2(0 C % 2(0*4e verifica 4olicitaci!n 4ismica6 9 % *(-3 < *(* ;a % *

C / R % *(20 > *()* o1ara la Cuba C % )()- 2(0 C % )()-

CALCULO DEL PESO DE LA ESTRUCTURA 3 P

5J N,Ge Cuba 6 % 20(02 9onColumnas 6 *(30 7 *(30 7 3(0 7 2(, 7 , % ,(02 9onAgua 6 % 2*(33) 9on

% 0*(,,* 9on

4J N,Ge igas 6 *(30 7 *(30 7 OOO 2(, 7 , % 3(3, 9onColumnas 6 *(30 7 *(30 7 , 7 2(, 7 , % ,(*, 9on

(03 9on

*J N,Ge igas 6 *(30 7 *(30 7 OOO 2(, 7 , % 3(3, 9onColumnas 6 *(30 7 *(30 7 , 7 2(, 7 , % ,(*, 9on

(03 9on

2J N,Ge igas 6 *(30 7 *(30 7 OOO 2(, 7 , % 3(3, 9onColumnas 6 *(30 7 *(30 7 , 7 2(, 7 , % ,(*, 9on

(03 9on

1J N,Ge igas 6 *(30 7 *(30 7 OOO 2(, 7 , % 3(3, 9onColumnas 6 *(30 7 *(30 7 ,(3 7 2(, 7 , % 0(*0 9on

(.* 9on

eso 9otal de la Estructura 6 PE +4.)4* T7eso del Agua D!vil6 PA 12.!62 T7

DISTRIBUCION DEL CORTANTE BASAL

V 1!.+4 T7"a 1.24 T7

NJ P,/ P, 3T7 , 3( P,., K V, "a E7 $a'a P;-t,$

0 0*(,,* 2*(,20 )>*3*(20 *(, )3(2, )(2, (2,3 9on, (03 )-(,20 ),*(23 *()* )(* *(.*) 9on3 (03 )2(,20 )*-(* *(* )(3- *(-2 9on2 (03 (,20 )(.3 *(*0 *(.2 *(,-2 9on


20/52

) (.* ,(,20 3.(3, *(*3 *(0) *(203 9on9otal )>3(2 )(** )(,


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6. DISEO DEL CASTILLO

DISEO DE LAS VIAS

'os momentos de diseGo de las vigas se obtendran del analisis sismoresistente de la estructura como producttodas las combinaciones de cargas e7istentes(

Dat/ e7e-ae/

;2** Kg/cm2 3/Ib % )** cm 3/,Id % ,(** & *(.0 & )(.)* 0(.*0

+e las formulas6 % *(**2,2

% *(*)0.,

L,(,ta$,7e/ 'e D,/e

a iga 6 *(30 7 *(30 cm d % 2.()* cm

As(m=n % 2(,- cm2As(m57% )-(23 cm2

b iga 6 *(30 7 *(30 cm d % 2.()* cmAs(m=n % 2(,- cm2As(m57% )-(23 cm2

C(,7a$,7e/ 'e Ca-a

D 3Ca-a Me-ta L 3Ca-a V,Ga S 3Ca-a S,/(

'as :ue producir5n las efectos desfavorables son6 1 1.5 D 1.+ L

unto de Anali

$n %

+el R(#(C(

+esplazamient

realtivo permisi

Concreto Arma

%E6 %

'6 %h % h

2 1.25 3 D L S * 0.) D 1.25 S

%

%

%


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+iagrama Domento Envolvente +iagrama de Cortantes +iagrama de +esplazamiento

+el an5lisis sismoresisntente 4A 2***> se obtendra los momentos de empotramiento para cada tramo prodlos momentos envolventesP luego hallar el 5rea de acero con las siguientes f!rmulas6

5J NIVEL Apoyos 6 M(- ) = 1*.+)0 9onFm As % )3(30 cm2 * ? *:4> M(- ) = 1*.+!0 9onFm As % )3(3, cm2 * ? *:4>

9ramo 6 M(+) = !.*12 9onFm As % -(, cm2 * ? *:4>

4J NIVEL Apoyos 6 M(- ) = 1).420 9onFm As % ).(), cm2 * ? *:4> M(- ) = 1).410 9onFm As % ).(), cm2 * ? *:4>

9ramo 6 M(+) = 0.2!0 9onFm As % *(20 cm2 2 ? 1:2>

*J NIVEL Apoyos 6 M(- ) = 21.540 9onFm As % 2)(,, cm2 * ? *:4> M(- ) = 21.541 9onFm As % 2)(,, cm2 * ? *:4>

9ramo 6 M(+) = 0.!)2 9onFm As % *(2 cm2 2 ? 1:2>

2J NIVEL Apoyos 6 M(- ) = 22.)+1 9onFm As % 23(*, cm2 * ? *:4> M(- ) = 22.)+0 9onFm As % 23(*, cm2 * ? *:4>

9ramo 6 M(+) = 0.664 9onFm As % *(-) cm2 2 ? 1:2>

1J NIVEL Apoyos 6 M(- ) = 22.41* 9onFm As % 22(,) cm2 * ? *:4> M(- ) = 22.412 9onFm As % 22(,2 cm2 * ? *:4>

9ramo 6 M(+) = 0.!*1 9onFm As % *(- cm2 2 ? 1:2>

C-te 'e Va-,a/ ;y % ,>2** Kg/cm2;


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+onde6Av 6 Es el 5rea de refuerzo por cortante dentro de una distancia I4I proporcional por la su5reas de las ramas del o de los estribos ubicados en el alma(

Ree-


24/52

43 % *(,. m$asta una distancia IdI 6 4 % *(3) m$asta una distancia IlI 6 4 % *(20 4 % *(0,

En conclusi!n 6 *:+> 1?0.05 *? 0.20 R?0.25

2( or Confinamiento6+i5metro m=nimo 6 3/I'ongitud de la zona de confinamiento 6 ' % 2d % *(0

Espaciamiento m57imo de la zona de confinamiento6 *(* F *()0 F * (3*Espaciamiento m57imo fuera de la zona de confinamiento6 ' % *(0d % *()0

En conclusi!n6 *:+> 1?0.05 *? 0.20 R?0.25

DISEO DE LAS COLUMNAS

9odas las columnas son de igual secci!n transversal de 6 *(30 x *(30 m4egQn #((E(

4i 6

'a columna se analizar5 como elementos en fle7o compresi!nen caso contrario se diseGara como elemento en fle7i!n(

*(); suetos a compresi!n> la longitud efecpuede hallar de la siguiente forma6

ara 6ara 6

r % *(3t radio dr % *()*0 m

Reemplazando6

#ivel 'n K ln / r 0 *(.*2 )(*0 )(30, )(3) 3(-0 ,(**

m

m=n( %

m 2

4i6 K'n/r 22P no es necesario considerar efectos de esbeltez(

sup inf m


25/52

, )(*0 )(*0 )(*0 )(0* 3(-0 02(,*3 )(*0 )(*0 )(*0 )(0* 3(-0 02(,*2 )(*0 )() )(-2 )(,.- 3(-0 0)(..) )() )(*** )(30. )(32 ,(20 00(.0

4e observa :ue la esbeltez de columnas en todos los niveles es mayor a 22> por lo tanto se debe anel elemento por efectos de esbeltez(

A7a,/,/ 'e Ee$t 'e E/ete del an5lisis de )"Dus % Domento en el elemento debido a cargas laterales amplificadas> del an5lisi de )" o

K % ;actor de longitud efectiva de columna(

debido a carga total de diseGo> siempre positivo(

+atos6 ; los planos deber5n incluir detalles constructivos de la armadura euni!n vigaFcolumna(9ener en cuenta :ue debe considerarse siempre una e7centricidad accidental igual a6

4iendo IhI la dimensi!n de la columna en la direcci!n de la fle7i!n(

A7a,/,/ 'e a "e@,;7 B,a@,a

%

l % Efectos 'ocalesg % Efectos Hlobales

u % 4umatoria de cargas a7iales de todas las columnas del entrepiso(c % 4umatoria de cargas criticas de pandeo de todas las columnas del entrepiso(

% ;actor de reducci!n de resistencia(d % Relaci!n entre el momento m57imo debido a carga muerta de diseGo y el moment

7 )*-

7 )*F3

d l


26/52

4e usar5 el siguiente mStodo de an5lisis> apro7imado para columnas cuadradas o rectangulares(

;!rmulas de BRE4'ER6

+onde6 u % Es la resistencia Qltima en la fle7i!n bia7ial

*(*

n7 % Es la resistencia de diseGo para ey % *ny % Es la resistencia de diseGo para e7 % *no % Es la resistencia de diseGo para e7 % ey % * %


27/52

Esta ecuaci!n es v5lida para valores de6

En caso contrario se usar5 la siguiente e7presi!n6ees 7 e y(

Ca$ 'e A$e- L7,t',7aara la secci!n de la columna6 30 7 30 cm

+atos6 ;2** Kg/cm2

d % 30 F ,(** & *(.0 & 2(0, / 2 % 2( cmd< % -(22 cm

$acemos uso del diagrama de iteraci!n para el diseGo de columnas( 4e diseGara la columna del primer piso pla mayor carga> y se hara uniforme para los demas niveles(u % ))2(.2 9on deber5 cumplir los re:uisitos de fle7i!ne7 % *(*) m ey % *(),0 m em=n % *(*20+e la cuant=a para diseGo de columnas6 *(*) *(*-Asumiremos 6 *(*)2 *:4>

*:+>

Entonces 6 A % 3,(0, cm2

ara 6 + ? *:4> As % 22(2*(*). > *(*)2 o1

m % 23(03 ptm % *(,3-

Ca$ 'e Ca-a/ Ut,(a/

g7 % *(-,e % *(*) % *(23)

8nterpolando 6 K % *(,-2)(-3 9on

gy % *(-,e % *(),0 % *(,)-

8nterpolando 6 K % *(-)0)0(2) 9on

no % 3)*(*32,(*2

d ;!rmula de Bresler 6 u< % ),0(2 9on o1

Ca$ 'e A$e- T-a7/Ge-/aCortante :ue absorve el concreto6 *(0

c % (, 9on -(0Especificaciones6

4egQn los resultados del an5lisis> ningun cortante de dideGo sobrepasa al cortante :ue absorve el concreto(or lo tanto la distribucion de los estribos es de la siguiente manera(

4e calcula la longitud de la zona de confinamiento(

T 'n % 3(-0 m 'c % *(-)T Dayor lado de la secci!n6 'c % *(30T Dayor de6 'c % *(,0

Adoptamos6 'c % *(-) m

+entro de la zona de confinamiento la separaci!n de estribos debe ser menor :ue6T Denor lado de la secci!n / 2 % *()0 mT Denor de6 *()* m

;uera de la zona de confinamiento la separacionn de estribos debe ser mayor :ue6T )- db % *(,) mT Dayor de6 *()* m

Dn7> Dny 6 Resistencia de dise

3/I % )I %

m=n( % m57( %% arillas 'ongitudinales de % 3/,I %

arillas 9ransversales de % 3/I %

t %

a n7 6

n7 %

b ny 6

ny %

c no 6no %

> u

%

c %

ex

b

LcLn /6


28/52

En conclusi!n6 *:+> 1?0.05 6? 0.10 R?0.*0 desde ambos e7tremos de la


29/52

de

*(.0

)(.)

sis

2*(,3 m

)2(, cm

*(**-

o lateral

ible para

do

*(**


30/52

cto de

2 ? *:4>2 ? *:4>

2 ? *:4>2 ? *:4>

2 ? *:4>2 ? *:4>

2 ? *:4>2 ? *:4>

2 ? *:4>2 ? *:4>

or de


31/52

a de

9on

9on

3/I

*(.0 cm

*() cm2

m

m

m

m

3/I

*(.0 cm

*() cm2


32/52

m

m

mm

A7ial

iva se

e giro


33/52

lizar

etp

uertaido a la

oncreto

orden( rden(

)(**)(22))(3,.)(002()*.

n la

m57imo

g


34/52


35/52

*(.0 cm2(0, cm

r tener

2(, cm2

*() cm2

cm2

9on

9on

9on

m

m

m

o en los


36/52

olumna(


37/52

!. DISEO DE LA CIMENTACION

METRADO DE CARAS

eso de la Cuba 6 % 20(02 9oneso de las igas 6 *(30 7 *(2* 7 3(2- 7 2(,* 7 , % 2().) 9on

*(30 7 *(30 7 3(2- 7 2(,* 7 )- % )0(33, 9oneso de Columnas 6 *(30 7 *(30 7 2*(,0 7 2(,* 7 , % 2,(*,. 9on

CM = -()0- 9on

CV = 2*(33) 9on

eso para cada Mapata 6 CM = )-(. 9onCV = 0(* 9onCS = ,.(2. 9on del analisis estructural por cortante asalCt = )() 9on

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELO+e acuerdo al estudio de suelos realizado> como se pude apreciar en la mec5nica de suelosP la capacidad portanpara la zona de ubicaci!n del 9an:ue Elevado es6

a'( 1.45 8:$(2

DATOS4e emplear5n zapatas cuadradas conectadas con vigas de cimentaci!n(Columnas diseGo 6 *(30 x *(30 m

)(.0 9on/m32(,* 9on/m3

;2** Kg/cm2+f % 2(** m Pe/ CM

CV

CS

N.T.N.

0.60 (

D

1.40 (

9abla6D 'ongitudinal 9ransversal #ota6

Dcm 0.102 9onFm 0.102 9onFm or ser zapatas conectadas por vigas de cimentDcv 0.001 9onFm 0.001 9onFm en ambos sentidos> no se va a considerar momeDcs 1*.221 9onFm 1*.221 9onFm por carga de sismo en el sentido transversal(Dtotal 1*.*24 9onFm 1*.*24 9onFm

CAPACIDAD NETA DEL TERRENO

+onde6

),(0* F )(,* 7 2(,* F *(-* 7 )(.0

s %c %

t 6 Capacidad portante del terrenoc 6 eso espec co e concre os 6 eso especifico del suelo+f : rofundidad de cimentaci!nh 6 eralte de zapata.

nt %

$

/


38/52

.(. 9on/m2

PREDIMENSIONAMIENTO DE APATAS

+onde6s 6 Carga de servicio

Capacidad neta del terrenof 6 ;actor :ue permite aumentar en )*U y )0U el area de zapata> por posible aumento de mo

y peso de la zapata respectivamente(

Carga y Domento de 4ervicio6s % )-(. & 0(* % 2)( 9onDs % *()*2 & *(**) % *()*3 9onAz % 2( m2 Adoptar una zapata cuadrada6' % )(--- m

L 2.50 ( Ad % -(20 > 2( o1

DIMENSIONES

1.0!5

2.50 ( 0.*5 1.0!5

0.*5

2.50 (

VERI"ICACION DE PRESIONES

+onde6 Esfuerzo del suelo sobre la zapataR 6 Reacci!n del 4ueloB>' 6 +imensions de la zapata

a Ca-a/ 'e -aGe'a'% D,-e$$,;7 L7,t',7a & T-a7/Ge-/a

2)( 9on 2)( 9on

*()*3 9onFm *()*3

3(2- m

)(20 )(20

3(-) m

R) R2

R) % 2)( *()*3 & *()*3 / 3(-)R) % 2)() 9on

2)() *()*3 3(03 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* 3(,0 9on/m2

R2 % 2)( *()*3 & *()*3 / 3(-)R2 % 2)(.3 9on

nt %

nt 6

6

% - & %%

&

2


39/52

2)(.3 *()*3 3(00 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* 3(, 9on/m2

Ca-a/ 'e -aGe'a' & /,/(. D,-e$$,;7 L7,t',7a 9 Se7t,' H-a-,

)() 9on )() 9on

)3(32, 9onFm )3(32,

3(2- m

)(20 )(20

3(-) m

R) R2

R) % )() )3(32, & )3(32, / 3(-)R) % -3(. 9on

-3(. *()*3 )*(20 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* )*() 9on/m2

R2 % )() )3(32, & )3(32, / 3(-)R2 % (00 9on

(00 *()*3 )2(-) 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* )2(03 9on/m2

$ Ca-a/ 'e -aGe'a' & S,/(. D,-e$$,;7 L7,t',7a 9 Se7t,' A7t,-a-,

2(,2 9on 2(,2 9on

)3(32, 9onFm )3(32,

3(2- m

)(20 )(20

3(-) m

R) R2

R) % 2(,2 )3(32, & )3(32, / 3(-)R) % 3,(* 9on

3,(* *()*3 0(-) 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* 0(03 9on/m2

R2 % 2(,2 )3(32, & )3(32, / 3(-)R2 % 3,(* 9on

3,(* *()*3 0(-) 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* 0(03 9on/m2

' Ca-a/ 'e -aGe'a' & S,/(. D,-e$$,;7 T-a7/Ge-/a 9 Se7t,' H-a-,

)() 9on )() 9on

*()*3 9onFm *()*3

3(2- m

% - &%%

% - &% %

&

% - &% %

+

% - & %%

+

% - & %%

2

2

2

2

2


40/52

)(20 )(20

3(-) m

R) R2

R) % )() *()*3 & *()*3 / 3(-)R) % )()) 9on

)()) *()*3 ))(,2 9on/m2

2(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* ))(3, 9on/m2

R2 % )() *()*3 & *()*3 / 3(-)R2 % )(23 9on

)(23 *()*3 ))(,, 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* ))(3- 9on/m2

e Ca-a/ 'e -aGe'a' & S,/(. D,-e$$,;7 T-a7/Ge-/a 9 Se7t,' A7t,-a-,

2(,2 9on 2(,2 9on

*()*3 9onFm *()*3

3(2- m

)(20 )(20

3(-) m

R) R2

R) % 2(,2 *()*3 & *()*3 / 3(-)R) % 2(3- 9on

2(3- *()*3 ,(,2 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* ,(3, 9on/m2

R2 % 2(,2 *()*3 & *()*3 / 3(-)R2 % 2(, 9on

2(, *()*3 ,(,, 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0* ,(3- 9on/m2

DETERMINACION DE LA PRESION DE DISEO 3ULTIMA TRANSMITIDA4e elige la mayor presi!n de todas las combinaciones anteriormente calculadas> y a la reacci!n correspondiente

multiplicar5 por su respectivo factor de mayoraci!n de carga(En este caso> result! 'a Carga de Hravedad y 4ismo( +ireccion 'ongitudinal F 4entido $orario

(00 *()*3 )(20 )0(- 9on/m22(0* 7 2(0* 2(0* 7 2(0*

DISEO DE LA VIA DE CONEIN

M

P M@

x

R

Ru % )(20 7 (00 % .(). 9on

% - & %

%

&

% - &% %

% - &% %

&

% - &% %

% - u%

Do % *

DxDu & u(XRu(X% *Dx% Du & u(XRu(XDx% Du & u Ru (X

2

2

2

2

2


41/52

u % )(20 7 )() % (.- 9onDu % )(20 7 )3(32, % )-(-- 9on

Domento de +iseGo se calcula a cara de la zapata6+ist( % )(20 mDd % )-(-- & (.- .(). 7 )(20Dd % 0()2 9onFm

D,(e7/,7a(,e7t 'e a V,a 'e C7e@,;7

'n % 3(2- m h % *(, m Asumiremos 6 0.50 (

*(20 m Asumiremos 6 0.*5 (

Dete-(,7a$,;7 'e Pe-ate Ee$t,G

;2** Kg/cm2

*(.Remplazando6

*(**2,Du % 0()2 9onFm d(m=n % 3.(,- cm < h o1

D,/e p- "e@,;7+atos6

b % 30(** cm 3/Ih % 0*(** cm )/2IDu % 0()2 9onFmrec( % 0(** cmd % ,3(,) cm

a As % 3(2 cm2

b As % 3(-0 cm2

Entonces asumiremos6 4 ? 1:2>

D,/e p- C-ta7teCortante Nltimo 6 u % .(). (.- % .(23Cortante :ue absorve el concreto 6 *(0

c % ))(- 9on.(.2 9on > .(23 o1

Cortante tomado por los estribos6

s % F*() 9on4e observa :ue por diseGo no es necesario> pero por confinamiento adoptamos6

1?0.05% +?0.15% R?0.*5

DISEO DE LA APATA

Dat/ Columnas6 *(30 x *(30 m ;2** Kg/cm2

CV = 0(* 9on

Mapata 6 2(0* x 2(0* mresi!n 6 )0(- 9on/m2

Ve-,,$a$,;7 'e Pe-ate p- C-ta7te @

b

%

m=n %

E6 %'6 %

h rec( & E & ' / 2 %

%

c %

*:+>

u%


42/52

4e analizar5 a una distancia IdI de la cara de la columna( L

+atos6 h % )(,* m rec( % (0 cm

Entonces6 t Bd %d % )3*(0. cm '7 %7% F*(23 m

Cortante actuante ultimo a una distancia IdI6ud % F.()* 9on

Cortante :ue absorve el concreto6 *(0

c % 20*(0 9on2)3()3 9on > ud

Ve-,,$a$,;7 'e Pe-ate p- P7


43/52

Du % 22( 9onFm )(*0 m

Acero D=nimo6 As(m=n(% 0( cm2

Acero Re:uerido6 As % 4.6* cm2Ad % 0( cm2

4e usar561 1> ? 0.15 (

Ve-,,$a$,;7 p- A'e-e7$,a'as varillas de la zapata en ambas direcciones ser5n de6

3/,I )(.) 2(,El mayor de6

% ,.(3. cm% ,()3 cm ,.(3. cm

*(2* m % 2*(** cmEntonces6

% )**(** ,.(3. cm o1 U/a- 50 $(

Ve-,,$a$,;7 P- Apa/ta(,e7t+atos6

*(* factor de reducci!n a la resistencia por aplastamientou % (.- 9on peso ult imo del analisis de resiones

Resistencia #ominal6A6 5rea de la columna

n % 2)(-- 9on)03(*- 9on > u o1

METRADO DE LA CIMENTACION

0.*5

0.*5

VC 0.60 L *.26 de cara a cara de columna

0.202.50 0.50

0.*00.*5

1.40 L 1.11 de cara a cara de zapata

2.50D,/e'as vigas de cone7i!n apoyadas sobre el suelo :ue soporta esfuerzos s=smicos de fle7i!n provenientlos momentos en las columnasP deben tener una distribuci!n del refuerzo similar al de las vigas :ue foparte del p!rtico sobre la cimentaci!nP esta encaada en el peralte de la zapata(

Pe/Mapata 6 )(,* 7 2(0* 7 2(0* 7 2(,* 7 , % ,(*** 9oniga Cimentaci!n 6 *(3* 7 )()) 7 *(30 7 2(,* 7 , % )()). 9on

*(2* 7 3(2- 7 *(30 7 2(,* 7 , % 2().) 9on(3*. 9on

Pe/ Ttat % eso de la estructura & eso de la cimentaci!n % ),(.- 9on

CHEQUEO DEL VOLTEO

M(e7t Re/,/te7te 3M-eso 9otal de la Estructura 6 Dr % t 7 +

Dr % 033(. 9onFm

M(e7t 'e Vte 3MG+el an5lisis sismico6

X%

cm Av cm2

cm >

%

n %

C'


44/52

NJ P,/ , 3( V, M,0 2*(,20 )3(2, 2*(,, )-(,20 )(* 2.(-*3 )2(,20 )(3- )-(.,2 (,20 *(.2 (.) ,(,20 *(0) 2(2,

9otal 32(*, 9onFm

Se7 NTE.E0*0

3(*00

;4 %033(.

)(-3 o132(*, )(0*

MG

M-


45/52

te

ci!n

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46/52

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.(.

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47/52

)2(.-

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48/52

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< ( n

< )(3n

< )(3n< ( n

< )(3n< ( n

< )(3n< ( n


49/52

*(.0

)(2.

9on


50/52

)(.) cm

o1

a

ada(

3/,I


51/52

iterando

diseGo

s derman


52/52

m

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