COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD · de un firme de concreto reforzado de 15 cm. de espesor armado...

DOCUMENTO BUENO PARA EJECUCIÓN

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Apell. E.D.O./G.M.N J. M. C. B. J.C.A. 03

Fecha 31-07-06

31-07-06

31-07-06 Se atiende Oficio de CFE LECAJ

1502/AGN/306/2006, los cambios se reflejan en el Anexo 2,3,4

REV.


Fecha 30-05-06

30-05-06

30-05-06 Se atiende Oficio de CFE LECAJ

1502/AGN/217/2006, los cambios se reflejan en el Anexo 4

REV.


Fecha 27-03-06

27-03-06

27-03-06 Se atiende Oficio de CFE

LECAJ 1502/AGN/100/2006 REV.


Fecha 27-05-05

27-05-05

27-05-05

Emisión Original REV.

N°

ELABORÓ

FIR

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FIR

M

APROBÓ

FIR

M

MODIFICACIONES ESTAT.

COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDADSUBDIRECCIÓN DE CONSTRUCCIÓN

COORDINACIÓN DE PROYECTOS HIDROELÉCTRICOS GERENCIA TÉCNICA DE PROYECTOS

HIDROELÉCTRICOS

Constructora Internacional de Infraestructura, S.A. de C.V.

M E M O R I A D E C A L C U L O

PROYECTO HIDROELÉCTRICO EL CAJÓN, NAYARIT CONJUNTO: OBRAS ASOCIADAS TÍTULO: TALLER MECANICO

IDENTIFICACIÓN : C D - A 0 15 – M C – 0 01-03 Pg/Pg Fin 1 / 11

Núm. Pg 1

FECHA: 31-07-06 No. ARCHIVO DE C.F.E.:

PH EL CAJON

31-07-06 Identificación Nº CD-A015-MC-003 Página 2 de 11

C O N T E N I D O 1. INTRODUCCIÓN....................................................................................................................... 3 2. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA ................................................................................. 3 3. MODELOS DE ANÁLISIS ........................................................................................................ 4 4. PROPIEDADES DE LOS MIEMBROS .................................................................................. 4 5. CONSTANTES DE ANÁLISIS................................................................................................. 5

5.2.1. Módulo de elasticidad .................................................................................................... 5 5.2.2. Relación de Poisson ...................................................................................................... 5 5.2.3. Peso volumétrico ............................................................................................................ 5

5.3. ACERO .................................................................................................................................... 5 5.2.1. Módulo de elasticidad .................................................................................................... 5 5.2.2. Relación de Poisson ...................................................................................................... 6 5.2.3. Peso volumétrico ............................................................................................................ 6

6. CONDICIOnES DE APOYO .................................................................................................... 6 7. CONDICIONES DE CARGA.................................................................................................... 6

7.3. CARGAS MUERTAS............................................................................................................. 6 7.3. CARGA VIVA.......................................................................................................................... 6 7.3. CARGAS ACCIDENTALES ................................................................................................. 7 7.3. COMBINACIONES DE CARGA .......................................................................................... 7

8. RESULTADOS DEL ANALISIS ESTRUCTURAL ................................................................ 7 9. Diseño Estructural ..................................................................................................................... 7

9.3. PARA ACERO (Diseño por esfuerzos permisibles) ......................................................... 9 9.2.1. Miembros a tensión ........................................................................................................ 9 9.2.2. Miembros a compresión ................................................................................................ 9 9.2.3. Miembros a Flexión ...................................................................................................... 10 9.2.4. Diseño a cortante ......................................................................................................... 10

9.3. CONTROL DE DEFLEXIONES......................................................................................... 11 10. CONCLUSIONES ................................................................................................................ 11 11. REFERENCIAS ................................................................................................................... 11

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1. INTRODUCCIÓN

El presente documento es la memoria descriptiva de las actividades realizadas para el análisis y diseño estructural del Taller Mecánico Eléctrico del Proyecto Hidroeléctrico el Cajón, Nayarit.

Durante el desarrollo de la memoria de cálculo se hace referencia a una serie de anexos, los cuales respaldan las consideraciones y los cálculos numéricos de todo el análisis y el diseño efectuado, por lo tanto, la identificación de los anexos es como a continuación se indica:

• Anexo 1: Figuras de la geometría y modelo estructural.

• Anexo 2: Análisis de cargas.

• Anexo 3: Resultados del análisis Estructural.

• Anexo 4: Diseño estructural.

2. DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA

El Taller Mecánico- Eléctrico se ubica en la zona conocida como loma bonita en los alrededores de la presa del Cajón. Las dimensiones en planta son de 25.68x 17.57 m se encuentra dividido principalmente en dos áreas el Taller Mecánico y Eléctrico en donde se desarrollan los trabajos de reparación y mantenimiento de los equipos electro-mecánicos, el Taller Mecánico cuenta con un sistema de grúa viajera con capacidad de izaje de 5 ton y de 2 ton en el Taller Eléctrico . Las áreas de Servicio son las bodegas, sanitarios y puesto de fabrica ( Figura 1, Anexo 1)

La estructura se compone principalmente de un piso de operación, de muros perimetrales, y una cubierta a base de estructura Metálica en el Taller Mecánico y Eléctrico, en la zona de servicios es una losa de concreto reforzado.

El piso de operación es una losa la cual se encuentra en la elevación. 410.250 m, esta hecha de un firme de concreto reforzado de 15 cm. de espesor armado con malla electrosoldada 6x6-6/6 en dos lechos, se tienen las zapatas Z-1 a la Z-4, que corresponden a la cimentación de las columnas perimetrales e interiores, siendo de concreto reforzado con 30 cm de espesor y con medidas en planta de 1.5x1.5m y 2.0x2.0m.

Los muros perimetrales son de mampostería confinada por castillos y dalas.

El sistema de Cubierta inicia en la Elev. 416.28m y termina en la Elev. 416.77m ( Que corresponde a una pendiente del 5%) se encuentra estructurada a base de armaduras(sobre las cuales se apoyan los sistemas de izaje) y largueros ambos de acero recubiertos por un sistema de Multypanel, la Cubierta se encuentra apoyada sobre columnas de concreto reforzado de 30x30cm. ( ANEXO 1).

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3. MODELOS DE ANÁLISIS Una vez definida la geometría del Taller Mecánico y de sus componentes se procede a analizar los elementos estructurales. En los siguientes incisos se hace una breve descripción de las actividades llevadas a cabo en la generación de la información para la realización del análisis del Taller Mecánico. Para tal finalidad se emplea el programa de calculo estructural STAAD PRO 2004.

3.1.-Modelo geométrico de análisis. Para el sistema Multypanel, piso de operación y los largueros no fue necesario realizar un modelo geométrico de análisis el tratamiento de estos elementos se encuentra descrito en el anexo 3. En el caso de la cubierta se realizaron 2 modelos por separado: a).-Para la armadura se elaboro un modelo bidimensional mediante miembros barra de acero para representar a los elementos de la armadura y de concreto para representar a las columnas en las cuales se encuentra apoyada. b).-De la Figura 1(Anexo 1) se puede observar que existen trabes intermedias entre las armaduras situadas en los Ejes 7 y 8 dichas trabes sirven de apoyo para la barra-guía sobre el que se desliza el sistema de izaje y que se encuentra apoyada sobre las trabes IPR. Se elaboro un modelo bidimensional mediante miembros barra para representar tanto las trabes intermedias como la barra-guía. En el Anexo 1 se muestran las figuras de cada uno de los modelos de análisis estructural en donde se presenta la numeración de los nodos y miembros o elementos respectivamente.

4. PROPIEDADES DE LOS MIEMBROS Las propiedades de los elementos que conforman cada modelo desarrollado son principalmente las siguientes: ARMADURAS

• Miembros de la armadura con sección OR 64 mm x 4.8 mm

TRABES INTERMEDIAS

• Columnas de concreto cuya sección es de 30x30 cm. • Trabes Intermedias con sección IR 254 mm X 4.4 N/m

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5. CONSTANTES DE ANÁLISIS.

Como datos de entrada, el programa de análisis estructural requiere las constantes de los materiales que conforman los miembros del modelo, como son módulo de elasticidad, peso volumétrico y relación de Poisson. 5.1 CONCRETO Las constantes dependen de la resistencia del material utilizado, para este caso se considero un concreto con la siguiente resistencia a la compresión:

Mpafc 5.24' =

5.2.1. Módulo de elasticidad El modulo de elasticidad del concreto usado en el análisis esta conforme a la referencia [1] Sección 8.5.1 ACI318-99.

5.2.2. Relación de Poisson De acuerdo a la referencia [1], la relación de Poisson utilizada es:

18.0=υ (adimensional)

5.2.3. Peso volumétrico El peso normal del concreto reforzado se considera como:

325mkN

=γ

5.3.ACERO

Como datos de entrada, el programa de análisis estructural requiere de las constantes de los materiales que conforman los elementos.

5.2.1. Módulo de elasticidad

El módulo de elasticidad del acero usado en el análisis es la siguiente:

GPaEs 200=

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5.2.2. Relación de Poisson

La relación de Poisson utilizada es: 30.0=υ (adimensional)

5.2.3. Peso volumétrico

El peso normal del acero estructural se considera como:

377mkN

s =γ

6. CONDICIONES DE APOYO

Se consideran apoyos empotrados para las columnas en el modelo 1, para la unión entre columnas y elementos de la armadura se utilizó la instrucción reléase y apoyos simples para las trabes intermedias en el modelo 2

7. CONDICIONES DE CARGA Para el análisis estructural se consideraron tres casos de cargas primarias, mostrados en la tabla 5.1.

Tabla 5.1 Cargas Primarias (CP)

1 Carga Muerta 2 Carga Viva 3 Carga de Viento

A continuación se describen los tipos de cargas consideradas.

7.3.CARGAS MUERTAS El concepto de carga muerta considera la suma de los pesos propios de los elementos, se determina considerando las dimensiones geométricas de los elementos que forman parte de la estructura. La determinación del peso propio se realiza de forma automática en el programa STAAD. (Anexo 2)

7.3.CARGA VIVA El concepto de carga viva se refiere a las cargas que actúan de una forma no permanente, tales como las personas, mobiliario etc. En el Anexo 2 se presenta las cargas vivas utilizadas en el análisis de la armadura, en el caso de las trabes intermedias se utilizaron cargas de 5 ton y 2ton para las grúas del Taller Mecánico y Eléctrico respectivamente en su posición mas desfavorable.

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7.3.CARGAS ACCIDENTALES Las cargas accidentales corresponden principalmente a las fuerzas de viento y de sismo. Las cargas de sismo no rigen por ser estructuras ligeras, esta carga se utilizó para el área de servicios y muros perimetrales. En el caso de las fuerzas de viento [3] estas si presentan una condición desfavorable por el área expuesta de la estructura principalmente la cubierta, el tratamiento y la determinación de la intensidad de esta carga se muestra en el Anexo 2.

7.3. COMBINACIONES DE CARGA

Los factores de carga para cada una de las cargas primarias y las combinaciones entre ellas que se aplican, son los que se especifican en la referencia [1]. A continuación se describe brevemente las combinaciones generales de carga y con sus respectivos factores de carga.

Comb. Carga No. Carga Factor No. Carga factor

4 1 (muerta) 1.0 2 (viva) 1.0

5 1 (muerta) 1.4 3 (viento) 1.0

8. RESULTADOS DEL ANALISIS ESTRUCTURAL Los resultados del análisis se muestran en el Anexo 3 con el siguiente orden:

• Elementos mecánicos • Desplazamientos nodales

9. DISEÑO ESTRUCTURAL Los resultados del diseño estructural se muestran en el Anexo 4.

9.1.- Para concreto El diseño estructural se realizó de acuerdo con los resultados obtenidos del análisis. Para tal efecto, se analizaron las combinaciones de carga. El diseño se efectuó de acuerdo con lo dispuesto en el “Reglamento para las construcciones de concreto estructural” ACI-318-99 9.1.1.- Resistencia a la compresión De acuerdo con el reglamento se definieron los siguientes parámetros para el diseño:

• Resistencia a la compresión del concreto Mpacf 5.24´ =

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9.1.2.- Acero de refuerzo

• Esfuerzo de fluencia de las barras de acero de refuerzo Mpafy 412=

9.1.3.- Cuantías Mínima, Máxima y requerida a flexión

De acuerdo con al Reglamento ACI-318-99, se indica para las cuantías lo siguiente: Para Cuantía Mínima ρ > 0.00345 La cuantía máxima para elementos a flexión esta limitada por el 0,75 del porcentaje balanceado para garantizar que la falla de la estructura se encuentra dentro del comportamiento dúctil. De acuerdo con la referencia [1] el porcentaje balanceado se calcula con la siguiente expresión:

yy

cb FF

f+

⋅⋅⋅

=4.588

4.58885.0 '1βρ

(9.1)

Donde Fy y f’c están en MPa

Donde β1 = 0.85 para concretos con resistencia f’c hasta 29.4 MPa. Para Cuantía Máxima ρ ≤ 0.0153 Aunque no es necesario atender la cuantía mínima por flexión cuando las varillas adoptadas son mayores que las calculadas en por lo menos un tercio, conforme al párrafo 10.5.3. del A.C.I. 318-99.

9.1.4.- Revisión por cortante La expresión que se usa para calcular la contribución del concreto al cortante es: dbwfV cc ⋅⋅⋅⋅= '172.0 φ (9.2)

donde: φ = factor de reducción de cortante = 0.85 f’c = resistencia nominal del concreto en MPa bw = ancho del elemento m

d = peralte efectivo (distancia al centroide del acero de refuerzo desde la fibra extrema a tensión), en cm

Vc= contribución del concreto a cortante, en MN

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Este valor debe ser superior a Vu que es el cortante último. No obstante, se acepta que en zonas localizadas se coloque acero de refuerzo mediante estribos o grapas para obtener la resistencia al corte y confinamiento requerido. El cortante que no es tomado por el concreto se resiste con estribos, se utiliza la expresión siguiente para obtener la separación requerida de estribos, dado el diámetro de ellos:

cu VVAsndfysep

φφ

−⋅⋅⋅⋅

= pero no mayor a d/2

(9.3)

Donde:

φ = factor de reducción de cortante = 0.85 d = peralte o espesor del muro, en cm fy = esfuerzo de fluencia del acero de refuerzo As = área transversal de la barra del estribo n = número de ramas

9.2.- Para acero (Diseño por esfuerzos permisibles) Acero estructural ASTM A-36 en placa laminadas con las siguientes características

Esfuerzo de fluencia MPaFy 248=

Resistencia a la tensión última MPaFu 400=

9.2.1. Miembros a tensión Los esfuerzo actuantes en tensión, ft, no excederán los siguientes esfuerzos:

Por fluencia en el área bruta yt FF 60.0= (9.4)

Por fractura en el área neta ut FF 50.0= (9.5)

9.2.2. Miembros a compresión El esfuerzo calculado a compresión, fa, no excederá el esfuerzo permisible, Fa dado por:

( )

( ) ( ) c

cc

yc

a CrKlsi

CrKl

CrKl

FC

rKl

F ≤−+

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−

= /

8/

8/3

35

2/1

3

3

2

2

(9.6)

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( ) ca CrKlsirKlEF >= /

/2312

2

2π

(9.7)

Donde:

(Kl/r) radio de esbeltez efectiva (factor de longitud efectiva, longitud efectiva sin restringir y radio de giro)

E módulo de elasticidad Fy Esfuerzo de fluencia Cc radio de esbeltez que acota el pandeo inelástico a partir del pandeo

elástico, y se valúa con la siguiente expresión ( )yc FEC /2 2π= (9.8)

9.2.3. Miembros a Flexión El esfuerzo calculado a flexión, fb, no excederá el esfuerzo permisible, Fb dado por:

yb FF 60.0= (9.9)

9.2.4. Diseño a cortante

El esfuerzo calculado a cortante, fv, no excederá el esfuerzo permisible, Fv dado por:

ywyv FthsiFF /997/40.0 ≤= (9.10)

ywyyvv FthsiFFCF /997/40.089.2/ >≤= (9.11)

Donde:

( )80.0

/310264

2 ≤= vwy

vv Csi

thFK

C ( ) 80.0/

/499>= v

w

yvv Csi

th

FKC

(9.12)

( )0.1/

/34.500.4 2 ≤+= hasiha

Kv ( )

0.1//

0.434.5 2 >+= hasiha

Kv (9.13)

tw espesor del alma en, m a distancia entre atiezadores transversales, m h distancia entre patines de la sección en estudio, m Fy Esfuerzo de fluencia, MPa

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Los resultados del diseño estructural se muestran en el anexo 4 aunque se hizo la revisión para todos los elementos, solo se listan los más esforzados.

9.3.CONTROL DE DEFLEXIONES Para la revisión de las deflexiones se deberá revisar que el valor de la deflexión calculada sea menor que la flecha permisible, que para los modelos desarrollados la deflexión vertical no deberá exceder de L/800 [1] debido a las restricciones del polipasto calculada para las combinaciones de cargas mencionadas.

En el anexo 3 se muestran los resultados de las deflexiones máximas y en el anexo 4 se presenta la revisión de la deflexión. Donde: L es la distancia entre apoyos

10. CONCLUSIONES Del estudio efectuado se puede concluir lo siguiente: Del análisis desarrollado en la cubierta se puede concluir que esta es estable ante las acciones del viento y cargas de servicio, la mayor deflexión que se presenta en los modelos de la cubierta (Armaduras y Trabes internas) es menor que la permisible, de igual forma los esfuerzos actuantes (normalizados respecto a esfuerzos permisibles) en los miembros donde estos son menores que los permisibles, por lo que las secciones cumplen satisfactoriamente con los requisitos de resistencia y servicio.

11. REFERENCIAS [1] Reglamento de las Construcciones de Concreto Reforzado y sus comentarios.ACI 318-99 [2] AISC/ASD Manual Of. Steel Construction Allowable Stress Design, Ninth Edition, 1989, American Institute of Steel Construction, Inc., Chicago, IL. [3] Manual de Diseño de Obras Civiles. Diseño por Viento de la CFE.

Fecha: 31/ Julio / 2006 ANEXO 1 DE CD-A015-MC-001-03 Página 1 de 7

ANEXO 1 GEOMETRÍA Y MODELO ESTRUCTURAL


GEOMETRÍA

B

B'

A'A

C

C'

3 4 5 6 7

9

8

HG

FE

D

C

BA

H

F

A

E

G

B

FACHADA PRINCIPAL

FACHADA POSTERIOR

FAC

HA

DA

LA

TER

AL 2

FAC

HA

DA

LA

TER

AL 1

P L A N T A B A J A ESC.1:75

1

1a

9

8

HG

FE

BA

H

F

A

E

G

B

1

1a

9

8

HG

FE

BA

H

F

A

E

G

B

1

1a

ESC.1:75

F A C H A D A P R I N C I P A L

345678

1

1a

9


ESC.1:75

C O R T E A-A'

1

1a34567

9

8

ESC.1:75

C O R T E B-B'

A

B C D F

E H

G

ESC.1:75

C O R T E C-C'

A

B C D

E H

GF


ESC.1:75

F A C H A D A L A T E R A L 2

H

G D C

E

F

A

B

ESC.1:75

F A C H A D A L A T E R A L 1

A

B C D F

E H

G


MODELO DE ANÁLISIS

Fig. 2 Numero de nodos y elementos

Fig. 2 Numero de nodos y elementos en armadura


1 2

345

678

91011

121314

151617

181920

212223

242526

272829

303132

333435

363738

394041

424344

4546

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

6364

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

361

362

363

364

365

366

367

368

369

370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399

400

401

402

403

404

405

406

407

408

409

410

411

412

413

414

415

416

417

418

419

420

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

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442

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446

447

448

449

450

451

452

453

454

455456

Load 1XY

Z

Fig. 3 Numero de nodos en losa elev. 413.85m

401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413

414 415

416 417

418

419

420

421

422

423

424

425

426

427

428

429

430

431

432

433

434

435

436

437

438

439

440

441

442

443444 445 446 447 448

449 450 451 452 453

454 455 456 457 458

Load 1XY

Z

Fig. 4 Numero de miembros en losa elev. 413.85m


1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89

90

91

92

93

94

95

96

97

98

99

100

101

102

103

104

105

106

107

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

221

222

223

224

225

226

227

228

229

230

231

232

233

234

235

236

237

238

239

240

241

242

243

244

245

246

247

248

249

250

251

252

253

254

255

256

257

258

259

260

261

262

263

264

265

266

267

268

269

270

271

272

273

274

275

276

277

278

279

280

281

282

283

284

285

286

287

288

289

290

291

292

293

294

295

296

297

298

299

300

301

302

303

304

305

306

307

308

309

310

311

312

313

314

315

316

317

318

319

320

321

322

323

324

325

326

327

328

329

330

331

332

333

334

335

336

337

338

339

340

341

342

343

344

345

346

347

348

349

350

351

352

353

354

355

356

357

358

359

360

361

362

363

364

365

366

367

368

369

370

371

372

373

374

375

376

377

378

379

380

381

382

383

384

385

386

387

388

389

390

391

392

393

394

395

396

397

398

399400

Load 1XY

Z

Fig. 5 Numero de placas en losa elev. 413.85m

Load 1XY

Z

Fig. 6 Condiciones de Frontera losa elev. 413.85m


ANEXO 2 ANÁLISIS DE CARGAS


CARGAS POR VIENTO


DISEÑO DE LAMINA Y LARGUERO

Fecha: 31/Julio/ 2006 ANEXO 3 DE CD-A015-MC-001-03 Página 1 de 7

ANEXO 3 RESULTADOS DE ANÁLISIS ESTRUCTURAL


ENTRADA DE DATOS (ARMADURA) INPUT FILE: ULTIMODELO.STD 1. STAAD PLANE DXF IMPORT OF ULTIMOMODELO.DXF 2. START JOB INFORMATION 3. ENGINEER DATE 24-NOV-05 4. END JOB INFORMATION 5. INPUT WIDTH 79 6. UNIT METER MTON 7. JOINT COORDINATES 8. 1 0 5.703 0; 2 16.8008 5.703 0; 3 0 0 0; 4 16.8008 0 0; 5 7.70117 6.45905 0 9. 6 7.70117 0 0; 7 16.5996 6.01001 0; 8 0.201172 6.00604 0; 9 12.3008 5.703 0 10. 10 13.0996 6.18701 0; 11 11.5 6.26801 0; 12 13.9004 5.703 0 11. 13 14.5996 6.11102 0; 14 15.3008 5.70404 0; 15 10.7012 5.703 0 12. 16 10 6.34406 0; 17 9.30078 5.703 0; 18 8.5 6.41901 0; 19 7.70117 5.703 0 13. 20 3.80078 5.703 0; 21 4.5 6.26605 0; 22 5.09961 5.703 0; 23 5.80078 6.34406 0 14. 24 6.40039 5.703 0; 25 7.09961 6.422 0; 26 3.20117 6.18805 0; 27 2.5 5.703 0 15. 28 1.90039 6.11005 0; 29 1.20117 5.703 0; 30 0.400391 5.703 0 16. 31 0.800781 6.04602 0; 32 15.8008 6.04901 0; 33 16.3008 5.703 0 17. 34 0 4.90302 0; 35 16.8008 4.90302 0; 36 8.50098 5.703 0; 37 7.05078 5.703 0 18. 38 7.70117 4.9 0 19. MEMBER INCIDENCES 20. 1 9 10; 2 9 11; 3 10 12; 4 12 13; 5 13 14; 6 11 15; 7 15 16; 8 16 17; 9 17 18 21. 10 18 19; 11 20 21; 12 21 22; 13 22 23; 14 23 24; 15 24 25; 16 25 19; 17 20 26 22. 18 26 27; 19 27 28; 20 28 29; 21 30 31; 22 31 29; 23 14 32; 24 32 33; 25 33 7 23. 26 8 30; 27 8 1; 28 7 2; 29 30 34; 30 33 35; 31 8 31; 32 31 28; 33 28 26 24. 34 26 21; 35 21 23; 36 23 25; 37 25 5; 38 5 18; 39 18 16; 40 16 11; 41 11 10 25. 42 10 13; 43 13 32; 44 32 7; 45 1 30; 46 30 29; 47 29 27; 48 27 20; 49 20 22 26. 50 22 24; 51 24 37; 52 19 36; 53 17 15; 54 15 9; 55 9 12; 56 12 14; 57 14 33 27. 58 33 2; 59 19 5; 60 6 38; 61 3 34; 62 34 1; 63 4 35; 64 35 2; 65 36 17 28. 66 37 19; 67 38 19; 68 37 25; 69 36 18; 70 37 38; 71 38 36 29. DEFINE MATERIAL START 30. ISOTROPIC STEEL 31. E 2.09042E+007 32. POISSON 0.3 33. DENSITY 7.83341 34. ALPHA 1.2E-005 35. DAMP 0.03 36. ISOTROPIC CONCRETE 37. E 2.21467E+006 38. POISSON 0.17 39. DENSITY 2.40262 40. ALPHA 1E-005 41. DAMP 0.05 42. END DEFINE MATERIAL 43. CONSTANTS 44. MATERIAL STEEL MEMB 1 TO 59 65 66 68 TO 71 45. MATERIAL CONCRETE MEMB 60 TO 64 67 46. START GROUP DEFINITION 47. MEMBER 48. _CUERDASUP 27 28 31 TO 44 49. _CUERINFER 45 TO 58 65 66 50. _DIAGONALES 1 TO 26 29 30 59 65 66 68 TO 71 51. END GROUP DEFINITION 52. MEMBER PROPERTY AMERICAN 53. 31 TO 44 TABLE ST TUBE TH 0.0048 WT 0.064 DT 0.064 54. 45 TO 58 65 66 68 TO 71 TABLE ST TUBE TH 0.0048 WT 0.064 DT 0.064 55. 1 TO 30 59 TABLE ST TUBE TH 0.0048 WT 0.064 DT 0.064 56. MEMBER PROPERTY AMERICAN 57. 60 TO 64 67 PRIS YD 0.3 ZD 0.3 58. SUPPORTS 59. 3 4 6 FIXED 60. MEMBER RELEASE 61. 29 30 70 71 START MX MY MZ 62. 29 30 70 71 END MX MY MZ 63. LOAD 1 SELFWEIGHT


64. SELFWEIGHT Y -1 65. LOAD 2 CARGAS VERTICALES 66. JOINT LOAD 67. 5 10 11 13 16 18 21 23 25 26 28 FY -0.578 68. 31 32 FY -0.334 69. 7 8 FY -0.127 70. LOAD 3 CARGAS DE VIENTO 71. JOINT LOAD 72. 5 10 11 13 16 18 21 23 25 26 28 FY 0.511 73. 31 32 FY 0.296 74. 7 8 FY 0.148 75. LOAD 4 CARGA MOVIL 1 76. JOINT LOAD 77. 20 FY -2 78. 17 FY -5 79. LOAD 5 CARGA MOVIL 2 80. JOINT LOAD 81. 20 FY -2 82. 15 FY -2.773 83. 9 12 FY -0.251 84. LOAD 6 CARGA MOVIL 3 85. JOINT LOAD 86. 20 FY -2 87. 12 15 FY -0.237 88. 9 FY -2.938 89. LOAD COMB 7 CARGA MUERTA Y VIVA + CARGA MOVIL 1 90. 1 1.0 2 1.0 4 1.0 91. LOAD COMB 8 CARGA MUERTA Y VIVA + CARGA MOVIL 2 92. 1 1.0 2 1.0 5 1.0 93. LOAD COMB 9 CARGA MUERTA Y VIVA + CARGA MOVIL 3 94. 1 1.0 2 1.0 6 1.0 95. LOAD COMB 10 CARGA MUERTA Y VIENTO + CARGA MOVIL 1 96. 1 1.0 3 1.0 4 1.0 97. LOAD COMB 11 CARGA MUERTA Y VIENTO + CARGA MOVIL 2 98. 1 1.0 3 1.0 5 1.0 99. LOAD COMB 12 CARGA MUERTA Y VIENTO + CARGA MOVIL 3 100. 1 1.0 3 1.0 6 1.0 101. PERFORM ANALYSIS


RESULTADOS DE ANÁLISIS (ARMADURA) ELEMENTOS MECANICOS

MEMBER END FORCES STRUCTURE TYPE = PLANE -----------------

ALL UNITS ARE -- MTON METE

MEMBER LOAD JT AXIAL SHEAR-Y SHEAR-Z TORSION MOM-Y MOM-Z

1 7 9 0.34 0.01 0.00 0.00 0.00 -0.01 10 -0.33 0.00 0.00 0.00 0.00 0.01

9 7 17 -9.11 -0.02 0.00 0.00 0.00 0.00 18 9.11 0.02 0.00 0.00 0.00 -0.02

60 7 6 12.50 -0.23 0.00 0.00 0.00 -0.38 38 -11.44 0.23 0.00 0.00 0.00 -0.77

62 7 34 -0.72 1.05 0.00 0.00 0.00 0.90 1 0.89 -1.05 0.00 0.00 0.00 -0.06

63 7 4 3.03 0.51 0.00 0.00 0.00 1.06 35 -1.97 -0.51 0.00 0.00 0.00 1.43

64 7 35 -1.58 -1.71 0.00 0.00 0.00 -1.43

2 1.75 1.71 0.00 0.00 0.00 0.07

DESPLAZAMIENTOS

JOINT DISPLACEMENT (CM RADIANS) STRUCTURE TYPE = PLANE ------------------

JOINT LOAD X-TRANS Y-TRANS Z-TRANS X-ROTAN Y-ROTAN Z-ROTAN

1 9 -0.0702 -0.0057 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0008 9 9 -0.1039 -1.0067 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0009 13 9 -0.1360 -0.7328 0.0000 0.0000 0.0000 0.0030 14 9 -0.0127 -0.4930 0.0000 0.0000 0.0000 0.0036 17 9 -0.1296 -0.2819 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0025 9 9 -0.1039 -1.0067 0.0000 0.0000 0.0000 -0.0009

Dper= L/800 L= 900 cm

Dper=1.13 cm > 1.0 por lo tanto se acepta la sección.


RESULTADOS DE ANÁLISIS (TRABES INTERMEDIAS) ELEMENTOS MECANICOS

MEMBER END FORCES STRUCTURE TYPE = SPACE -----------------

ALL UNITS ARE -- MTON METE

MEMBER LOAD JT AXIAL SHEAR-Y SHEAR-Z TORSION MOM-Y MOM-Z

1 1 1 0.00 0.17 0.00 0.00 0.00 0.00 2 0.00 -0.17 0.00 0.00 0.00 0.43

2 1 3 0.00 0.16 0.00 0.00 0.00 0.00 4 0.00 -0.16 0.00 0.00 0.00 0.41

3 1 5 0.00 1.27 0.00 0.00 0.00 0.00 6 0.00 -1.27 0.00 0.00 0.00 3.80

4 1 7 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00 8 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 -0.01

5 1 8 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 9 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 -0.02

6 1 9 0.00 -0.01 0.00 0.01 0.00 0.02 4 0.00 0.01 0.00 -0.01 0.00 -0.03

7 1 4 0.00 0.38 0.00 0.04 0.00 0.03 10 0.00 -0.38 0.00 -0.04 0.00 0.30

8 1 10 0.00 0.38 0.00 -0.04 0.00 -0.30 6 0.00 -0.38 0.00 0.04 0.00 0.61

9 1 6 0.00 -0.41 0.00 0.04 0.00 -0.61 11 0.00 0.41 0.00 -0.04 0.00 0.30

10 1 11 0.00 -0.41 0.00 -0.04 0.00 -0.30

2 0.00 0.41 0.00 0.04 0.00 -0.03

11 1 2 0.00 0.01 0.00 -0.01 0.00 0.03 12 0.00 -0.01 0.00 0.01 0.00 -0.02

12 1 12 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.02 13 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.00 -0.01

13 1 13 0.00 0.01 0.00 0.00 0.00 0.01 14 0.00 -0.01 0.00 0.00 0.00 0.00

14 1 4 0.00 -0.24 0.00 0.00 0.00 -0.43 15 0.00 0.24 0.00 0.00 0.00 0.00

15 1 6 0.00 -2.94 0.00 0.00 0.00 -4.05 16 0.00 2.94 0.00 0.00 0.00 0.00

16 1 2 0.00 -0.25 0.00 0.00 0.00 -0.46 17 0.00 0.25 0.00 0.00 0.00 0.00


RESULTADOS PARA LA LOSA ELEVACIÓN 413.85m

MÁXIMOS DESPLAZAMIENTOS

Condición de desplazamientos giros Node de carga X mm Y mm Z mm mm rX rad rY rad rZ rad

Max X 301 3 CV+CM 0.000 -0.968 0.000 0.968 0.000 -0.000 -0.000 Min X 266 3 CV+CM -0.000 -0.970 0.000 0.970 0.000 -0.000 -0.000 Max Y 107 3 CV+CM 0.000 0.131 0.000 0.131 0.000 0.000 0.000 Min Y 280 3 CV+CM 0.000 -1.154 -0.000 1.154 -0.000 -0.000 -0.000 Max Z 284 3 CV+CM 0.000 -0.929 0.000 0.929 0.000 0.000 -0.000 Min Z 283 3 CV+CM -0.000 -1.023 -0.000 1.023 0.000 0.000 -0.000 Max rX 115 3 CV+CM -0.000 -0.000 -0.000 0.000 0.001 -0.000 -0.000 Min rX 99 3 CV+CM 0.000 -0.000 0.000 0.000 -0.001 0.000 -0.000 Max rY 300 3 CV+CM 0.000 -1.063 0.000 1.063 0.000 0.000 -0.000 Min rY 268 3 CV+CM 0.000 -0.727 0.000 0.727 0.000 -0.000 -0.000 Max rZ 348 3 CV+CM 0.000 -0.303 0.000 0.303 -0.000 0.000 0.001 Min rZ 212 3 CV+CM -0.000 -0.281 0.000 0.281 0.000 -0.000 -0.001 Max Rst 280 3 CV+CM 0.000 -1.154 -0.000 1.154 -0.000 -0.000 -0.000

Dper= L/240 L= 2.84 m ( Claro Mayor).

Dper=1.18 cm > 0.1154 cm (Nodo 280 en la tabla anterior) por lo tanto se acepta la sección.

MÁXIMOS ELEMENTOS MECÁNICOS EN LOSA Shear Shear Membrane Bending Moment

Plate L/C SQX SQY SX SY SXY Mx - My Mxy kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 Ton-m Ton-m Ton-m

Max Qx 154 4 1.4CM+1.7CV 1.637 0.580 0.000 -0.000 0.000 0.382 0.049 -0.068 Min Qx 331 4 1.4CM+1.7CV -2.490 1.280 0.000 0.000 -0.000 0.562 0.337 -0.069 Max Qy 242 4 1.4CM+1.7CV -1.815 1.985 0.000 0.000 0.000 0.311 0.375 -0.038 Min Qy 332 4 1.4CM+1.7CV -2.342 -1.851 -0.000 -0.000 0.000 0.455 0.283 -0.048 Max Sx 239 4 1.4CM+1.7CV -0.405 0.539 0.000 -0.000 -0.000 -0.094 0.018 0.020 Min Sx 223 4 1.4CM+1.7CV -0.226 0.560 -0.000 -0.000 -0.000 -0.087 0.067 -0.018 Max Sy 251 4 1.4CM+1.7CV -0.358 0.124 -0.000 0.000 -0.000 -0.139 -0.071 0.013 Min Sy 238 4 1.4CM+1.7CV 0.375 0.139 -0.000 -0.000 0.000 -0.102 -0.058 0.046 Max Sxy 255 4 1.4CM+1.7CV 0.103 0.377 0.000 -0.000 0.000 -0.078 0.002 -0.009 Min Sxy 239 4 1.4CM+1.7CV -0.405 0.539 0.000 -0.000 -0.000 -0.094 0.018 0.020 Max Mx 331 4 1.4CM+1.7CV -2.490 1.280 0.000 0.000 -0.000 0.562 0.337 -0.069 Min Mx 83 4 1.4CM+1.7CV 0.011 0.123 0.000 0.000 0.000 -0.352 -0.483 0.002 Max My 55 4 1.4CM+1.7CV -1.198 -1.314 0.000 0.000 0.000 0.358 0.398 -0.050 Min My 82 4 1.4CM+1.7CV 0.012 -0.122 0.000 0.000 0.000 -0.343 -0.496 -0.011 Max Mxy 43 4 1.4CM+1.7CV -0.246 -0.342 0.000 0.000 0.000 0.049 -0.067 0.227 Min Mxy 37 4 1.4CM+1.7CV -0.135 0.521 0.000 0.000 0.000 0.078 -0.089 -0.259


MÁXIMOS ELEMENTOS MECÁNICOS EN TRABE DE 20 X 120 Beam L/C Node Fx Mton Fy Mton Fz Mton Mx MTon-m My Mz Max Fx 405 4 1.4CM+1.7CV 268 0.000 6.070 -0.000 0.001 0.000 -15.650 Min Fx 441 4 1.4CM+1.7CV 283 -0.000 -6.135 0.000 -0.180 -0.000 -6.862 Max Fy 402 4 1.4CM+1.7CV 217 -0.000 8.602 0.000 -0.239 0.000 -4.041 Min Fy 442 4 1.4CM+1.7CV 285 -0.000 -7.164 -0.000 -0.136 -0.000 -0.063 Max Fz 441 4 1.4CM+1.7CV 283 -0.000 -6.135 0.000 -0.180 -0.000 -6.862 Min Fz 405 4 1.4CM+1.7CV 268 0.000 6.070 -0.000 0.001 0.000 -15.650 Max Mx 425 4 1.4CM+1.7CV 18 0.000 1.094 0.000 0.796 0.000 -7.720 Min Mx 419 4 1.4CM+1.7CV 36 0.000 3.239 0.000 -0.597 0.000 -1.857 Max My 441 4 1.4CM+1.7CV 284 -0.000 -6.538 0.000 -0.180 0.000 -3.694 Min My 405 4 1.4CM+1.7CV 285 0.000 5.667 -0.000 0.001 -0.000 -18.585 Max Mz 443 4 1.4CM+1.7CV 272 -0.000 7.783 -0.000 -0.148 0.000 0.569 Min Mz 405 4 1.4CM+1.7CV 285 0.000 5.667 -0.000 0.001 -0.000 -18.585 MÁXIMOS ELEMENTOS MECÁNICOS EN DALA DE 12 X 25 Beam L/C Node Fx Mton Fy Mton Fz Mton Mx MTon-m My Mz Max Fx 458 4 1.4CM+1.7CV 349 0.000 -0.906 0.000 0.010 -0.000 0.004 Min Fx 456 4 1.4CM+1.7CV 315 -0.000 -0.096 -0.000 0.025 0.000 -0.308 Max Fy 445 4 1.4CM+1.7CV 204 -0.000 0.412 0.000 0.021 -0.000 0.069 Min Fy 458 4 1.4CM+1.7CV 366 0.000 -0.956 0.000 0.010 0.000 0.469 Max Fz 458 4 1.4CM+1.7CV 349 0.000 -0.906 0.000 0.010 -0.000 0.004 Min Fz 454 4 1.4CM+1.7CV 281 0.000 0.328 -0.000 0.008 0.000 -0.058 Max Mx 448 4 1.4CM+1.7CV 255 0.000 -0.866 -0.000 0.052 0.000 -0.081 Min Mx 417 4 1.4CM+1.7CV 54 0.000 -0.744 0.000 -0.040 0.000 -0.103 Max My 454 4 1.4CM+1.7CV 281 0.000 0.328 -0.000 0.008 0.000 -0.058 Min My 455 4 1.4CM+1.7CV 315 -0.000 0.121 -0.000 0.020 -0.000 -0.313 Max Mz 458 4 1.4CM+1.7CV 366 0.000 -0.956 0.000 0.010 0.000 0.469 Min Mz 455 4 1.4CM+1.7CV 315 -0.000 0.121 -0.000 0.020 -0.000 -0.313


ANEXO 4 DISEÑO ESTRUCTURAL.


DISEÑO DE ELEMENTOS (ARMADURA)

MEMBER TABLE RESULT/ CRITICAL COND/ RATIO/ LOADING/ FX MY MZ LOCATION

=======================================================================

1 ST TUB E PASS AISC- H2-1 0.117 9 0.45 T 0.00 -0.03 0.00


3 ST TUB E PASS AISC- H1-3 0.178 9 1.81 C 0.00 -0.02 0.62




7 ST TUB E PASS AISC- H2-1 0.282 9 4.67 T 0.00 0.00 0.00

8 ST TUB E PASS AISC- H1-1 0.365 9 5.03 C 0.00 0.01 0.00














22 ST TUB E PASS AISC- H2-1 0.129 9

1.85 T 0.00 -0.01 0.00 23 ST TUB E PASS AISC- H2-1 0.228 9

3.57 T 0.00 0.01 0.00 24 ST TUB E PASS AISC- H1-1 0.389 9

4.66 C 0.00 0.04 0.61 25 ST TUB E PASS AISC- H1-2 0.333 9









1.60 C 0.00 -0.01 1.10 33 ST TUB E PASS AISC- H1-1 0.338 9












4.18 T 0.00 0.02 0.80
















65 ST TUB E PASS AISC- H1-1 0.734 9

9.42 C 0.00 0.05 0.00







DISEÑO DE ELEMENTOS (TRABES INTERMEDIAS)

MEMBER TABLE RESULT/ CRITICAL COND/ RATIO/ LOADING/ FX MY MZ LOCATION

=======================================================================

1 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.054 1 0.00 T 0.00 -0.43 2.57

2 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.050 1 0.00 T 0.00 -0.41 2.57

3 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.471 1 0.00 T 0.00 -3.80 3.00

4 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.001 1 0.00 T 0.00 0.01 1.23

5 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.003 1 0.00 T 0.00 0.02 1.03

6 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.003 1 0.00 T 0.00 0.03 0.80

7 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.034 1 0.00 T 0.00 -0.30 0.87

8 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.069 1 0.00 T 0.00 -0.61 0.80

9 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.069 1 0.00 T 0.00 -0.61 0.00

10 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.034 1 0.00 T 0.00 -0.30 0.00

11 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.003 1 0.00 T 0.00 0.03 0.00

12 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.002 1 0.00 T 0.00 0.02 0.00

13 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.001 1 0.00 T 0.00 0.01 0.00

14 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.048 1 0.00 T 0.00 -0.43 0.00

15 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.456 1 0.00 T 0.00 -4.05 0.00

16 ST W10X30 PASS AISC- H1-3 0.051 1 0.00 T 0.00 -0.46 0.00

DISEÑO DE LOSA DE 12cm momento actuante Mu 0.56 tonne⋅ m⋅:=

Mu 5.6 104× kg cm⋅=

resistencia del concreto

f'c 200kg

cm2⋅:=


esfuerzo de fluencia del acero

fy 4200kg

cm2⋅:=

factor de reducción de resistencia a flexion φ 0.90:= base b 100 cm⋅:= peralte efectivo d 9 cm⋅:= cuantia maxima de acero a flexion �max Factor �1:

β1 if f'c 280kg

cm2⋅≤ 0.85, 0.85 0.05

f'c 280−

70kg

cm2⋅

⎛⎜⎜⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅−,⎡⎢⎢⎢⎣

⎤⎥⎥⎥⎦

:=

β1 0.85=

ρmax0.85( ) β1⋅ f'c⋅

fy

6100kg

cm2⋅

6100kg

cm2⋅ fy+

⎛⎜⎜⎜⎜⎝

⎞

⎟⎟

⎠

⋅:=

ρmax 0.0204= Cuantia minima por temperatura ρ temp 0.0018:= Cuantia minima por flexión ρmin 0.00345:= factor m:

m1fy

0.85 f'c⋅:=

m1 24.706=

RuMu

φ b⋅ d2⋅

:=

Ru 7.682kg

cm2=

Cuantía requerida por flexión

ρ f1

m11 1

2 m1⋅ Ru⋅

fy−−

⎛⎜⎝

⎞

⎠⋅:=

ρ f 0.0019= Cuantía porpuesta por flexión, � ρ if ρ f ρmin≤ ρmin, if ρmin ρ f≤ ρmax≤ ρ f, "pf es mayor que pmax",( ),( ):= ρ 0.00345= Área de acero requerida


Ast ρ b⋅ d⋅:=

Ast 3.105cm2=

bar 3:=

sep areabar0 bar,100Ast⋅ cm3

⋅:=

sep 22.9cm= Armado propuesto a flexión se popone #3@20cm cortante actuante

Vu b d⋅ 2.49⋅kg

cm2⋅:=

Vu 2.24tonne= factor de reducción de resistencia a cortante φ 0.85:= cortante que resiste el concreto

Vc 0.55 φ⋅ f'ckg

cm2⋅⋅ b⋅ d⋅:=

Vc 5.95tonne= if Vu Vc≤ "OK", "reforzar por cortante",( ) "OK"= DISEÑO DE TRABES 20 X 120 momento actuante Mu 15.65 tonne⋅ m⋅:=

Mu 1.565 106× kg cm⋅=


f'c 200kg

cm2⋅:=


fy 4200kg

cm2⋅:=

factor de reducción de resistencia a flexión φ 0.90:= base b 20 cm⋅:= Peralte efectivo d 115 cm⋅:= Cuantía máxima de acero a flexión �max Factor �1:

β1 if f'c 280kg

cm2⋅≤ 0.85, 0.85 0.05

f'c 280−

70kg

cm2⋅

⎛⎜⎜⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅−,⎡⎢⎢⎢⎣

⎤⎥⎥⎥⎦

:=

β1 0.85=


ρmax0.85( ) β1⋅ f'c⋅

fy

6100kg

cm2⋅

6100kg

cm2⋅ fy+

⎛⎜⎜⎜⎜⎝

⎞

⎟⎟

⎠

⋅:=

ρmax 0.0204= Cuantía mínima por temperatura ρ temp 0.0018:= Cuantía mínima por flexión ρmin 0.00345:= Calcúlate factor m:

m1fy

0.85 f'c⋅:=

m1 24.706=

RuMu

φ b⋅ d2⋅

:=

Ru 6.574kg

cm2=


ρ f1

m11 1

2 m1⋅ Ru⋅

fy−−

⎛⎜⎝

⎞

⎠⋅:=

ρ f 0.0016= Cuantía propuesta por flexión, � ρ if ρ f ρmin≤ ρmin, if ρmin ρ f≤ ρmax≤ ρ f, "pf es mayor que pmax",( ),( ):= ρ 0.00345= área de acero requerida Ast ρ b⋅ d⋅:=

Ast 7.935cm2=

bar 6:= numero de varillas

numAst

areabar0 bar, cm2⋅

:=

num 2.784= armado propuesto a flexión 3 varillas # 6 cortante actuante Vu 7.78tonne:= factor de reducción de resistencia a cortante φ 0.85:= cortante que resiste el concreto


Vc 0.55 φ⋅ f'ckg

cm2⋅⋅ b⋅ d⋅:=

Vc 15.206tonne= if Vu Vc≤ "OK", "reforzar por cortante",( ) "OK"= DISEÑO DE DALA D-2 14 X 25 momento actuante Mu 0.469 tonne⋅ m⋅:=

Mu 4.69 104× kg cm⋅=


f'c 200kg

cm2⋅:=


fy 4200kg

cm2⋅:=

factor de reducción de resistencia a flexión φ 0.90:= base b:=14 cm peralte efectivo d 23 cm⋅:= Cuantía máxima de acero a flexión �max Factor �1:

β1 if f'c 280kg

cm2⋅≤ 0.85, 0.85 0.05

f'c 280−

70kg

cm2⋅

⎛⎜⎜⎜⎝

⎞⎟⎠

⋅−,⎡⎢⎢⎢⎣

⎤⎥⎥⎥⎦

:=

β1 0.85=

ρmax0.85( ) β1⋅ f'c⋅

fy

6100kg

cm2⋅

6100kg

cm2⋅ fy+

⎛⎜⎜⎜⎜⎝

⎞

⎟⎟

⎠

⋅:=

ρmax 0.0204= Cuantía mínima por temperatura ρ temp 0.0018:= Cuantía mínima por flexión ρmin 0.00345:= Calculate factor m:

m1fy

0.85 f'c⋅:=

m1 24.706=


RuMu

φ b⋅ d2⋅

:=

Ru 8.209kg

cm2=


ρ f1

m11 1

2 m1⋅ Ru⋅

fy−−

⎛⎜⎝

⎞

⎠⋅:=

ρ f 0.002= Cuantía propuesta por flexión, � ρ if ρ f ρmin≤ ρmin, if ρmin ρ f≤ ρmax≤ ρ f, "pf es mayor que pmax",( ),( ):= ρ 0.00345= área de acero requerida Ast ρ b⋅ d⋅:=

Ast 0.952cm2=

bar 3:= Numero de varillas

numAst

areabar0 bar, cm2⋅

:=

num 1.341= armado propuesto a flexión 2 varillas # 3 cortante actuante Vu 0.9tonne:= factor de reducción de resistencia a cortante φ 0.85:= cortante que resiste el concreto

Vc 0.55 φ⋅ f'ckg

cm2⋅⋅ b⋅ d⋅:=

Vc 1.825tonne= if Vu Vc≤ "OK", "reforzar por cortante",( ) "OK"=


DISEÑO DE COLUMNA A 30 X 30 Para el diseño de la columna se elaboro el diagrama de interacción el cual se muestra a continuación junto con los elementos mecánicos actuantes, de donde se acepta la sección y el armado propuesto.

SECCION DE COLUMNA

DIAGRAMA DE INTERACCION

-100

-50

0

50

100

150

200

0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00

MOMENTO RESISTENTE (ton-m)

CA

RG

A A

XIA

L R

ESIS

TEN

TE (k

N

resistente

actuante

DIAGRAMA DE INTERACCIÓN COLUMNA


w 5681.974kgf

m2=w 1163.76

lbf

ft2=w

0.123lbf

ft2⎛⎜⎝

⎞

⎠⋅

psi( )2σ t⋅ h k⋅ psi⋅⋅:=

carga permisible

h k⋅ 1770lbf

in2=

σ t 15.811kgf

cm2=σ t 224.891

lbf

in2=σ t

MRFS

:=esfuerzo permisibleFS 2.0:=

Factor de seguridad

MR 31.623kgf

cm2=MR 449.782

lbf

in2=MR 2.0 f'c

kgf

cm2⎛⎜⎝

⎞

⎠⋅⋅:=

modulo de ruptura del concreto

h 15cm=h 5.9 in⋅:=

espesor del piso de concreto

k 8.304kgf

cm3=k 300

lbf

in3⋅:=

Modulo de reaccion del terreno

f'c 3555.836lbf

in2=f'c 250

kgf

cm2⋅:=

resistencia a la compresion del concreto

Se determina dividiendo la resistencia a flexion del concreto entre el factor de seguridad

σf

1) Determinar el esfuezos de flexion permisibles del concreto

DISEÑO DE FIRME DE CONCRETO

Diseño de concreto reforzado: firme de concreto esp=15cm


d h r−:= d 0.25m=dimensiones de dado c 30 cm⋅:=

Resistencia del concreto: f'c 250kg

cm2⋅:=

Resistencia del acero: fy 4200kg

cm2⋅:=

Factor de resistencia a cortante: φ 0.8:=

perimetro de cortante como losa bo c d+( ) 4⋅:= bo 2.2m=

Cortante que resiste el concreto Vcr φ f'c( )( )kg

cm2⋅⋅ bo⋅ d⋅:= Vcr 69570 kg=

area efectiva de losa A1 b2 c d+( )2−:= A1 3.697m2=

esfuerzo efectivo resistente frVcr

A1:= fr 18.815

tonne

m2=

Carga resistente como losa Pr fr b⋅ 1⋅ m:= Pr 37630.89kg=

Diseño de concreto reforzado: zapata aisladas central (diseño losa)

Parámetros

Del los resultados de analisis estructural del modelo, se tienen los siguientes valores:

profundidad de desplante Hs 0.9 m⋅:=

reaccion vertical N 3.97 tonne⋅:=

momento nominal actuante M 1.15 tonne⋅ m⋅:=

Vh 0.72 tonne⋅:=fuerza horizontal

capacidad del terreno q 10tonne

m2⋅:=

ancho de la zapata bnesNq

:= bnes 0.63m=

ancho propuesto de la zapata b 200 cm⋅:=

qs 1.6N

b2⋅:= qs 1.588

tonne

m2=

Recubrimiento al eje de la armadura en tensión r 5 cm⋅:=

Altura de la zapata h 30 cm⋅:=

Altura efectiva


ρf 0.0005=ρf1

m11 1

2 m1⋅ Ru⋅

fy−−

⎛⎜⎝

⎞

⎠⋅:=Cuantia requerida por flexion

Ru 2.295kg

cm2=Ru

Mu

φ b⋅ d2⋅:=

m1 19.765=m1fy

0.85 f'c⋅:= factor m:

ρmin 0.00345:=Cuantia minima por flexion

ρ temp 0.0018:=Cuantia minima por temperatura

ρmax 0.0255=ρmax0.85( ) β 1⋅ f'c⋅

fy

6100kg

cm2⋅

6100kg

cm2⋅ fy+

⎛⎜⎜⎜⎜⎝

⎞

⎟⎟

⎠

⋅:=

β 1 0.85=β 1 if f'c 280kg

cm2⋅≤ 0.85, 0.85 0.05

f'c 280−

70kg

cm2⋅

⎛⎜⎜⎝

⎞

⎠

⋅−,⎡⎢⎢⎣

⎤⎥⎥⎦

:=Factor β1:

Cuantia maxima de acero a flexion ρmax

Mu 2.295 tonne m⋅=Mu qs b⋅( )b2

c2

−⎛⎜⎝

⎞⎠

2⋅:=Momento actuante

Diseño de concreto reforzado: zapata central (diseño como viga)


Prv 28355 kg=Prv frv b⋅ 1⋅ m:=Carga resistente como viga

frv 14.178tonne

m2=frv

Vcr

A2:=esfuerzo efectivo como viga

A2 1.2 m2=A2b2

c2

− d−⎛⎜⎝

⎞⎠

b⋅:=area efectiva como viga

Vcr 17013.054kg=Vcr φ 0.2 20 ρ⋅+( )⋅ f'ckg

cm2⋅⋅ b⋅ d⋅:=cortante resistente como viga

se popone #6@20cm Armado propuesto a flexion

sep 33cm=sep areabar0 bar,b

Ast⋅ cm2⋅:=bar 6:=

Ast 17.25cm2=Ast ρ b⋅ d⋅:=

Area de acero requeridaρ 0.00345=ρ if ρf ρmin≤ ρmin, if ρmin ρf≤ ρmax≤ ρf, "pf es mayor que pmax",( ),( ):=

Cuantia porpuesta por flexion, ρ

REVISION AL VOLTEO DE LA ZAPATA CENTRAL

factor de seguridad Fsv 2:=

Nb2⋅ 3.97 tonne m⋅= Fsv M Vh Hs⋅+( )⋅ 3.596 tonne m⋅=

if Nb2⋅ Fsv M Vh Hs⋅+( )⋅≥ "OK", "NO PASA",⎡⎢

⎣⎤⎥⎦

"OK"=

Al profundizar más las zapatas, no es necesario reforzar con anclajes.

COMISIÓN FEDERAL DE ELECTRICIDAD · de un firme de concreto reforzado de 15 cm. de espesor armado...

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