Diseño Columna Torsion Zapatas Muro

16
COLUMNAS Datos σ 2 Kg/cm2 Pu max 17000 kg 40 Pu 20000 kg columna b 40 cm h 40 cm f'c 240 Kg/cm2 fy 4200 Kg/cm2 Area A 8500 cm2 2. Dimensionamiento a 170 cm b 170 cm h 20 cm r 6 cm d 14 cm area calculada 28900 cm2 cumple 3. Punzonamiento d/2 7 cm2 Pc 216 cm2 β 1 Vc 74487.69 kg Vc 58091.03 kg Vc 46847.61 Kg φVc 35135.70 Kg σ=Pu/A 0.69 Kg/cm2 Vu 6000 Kg Cumple 4. Diseño a flexion σ*b 13.84 Kg/cm dist 65 cm F 899.6539792 Kg Mu 29238.75433 Kg*cm Ru 0.97501515 Kg ρ 0.000233404 ``

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programa para resolver columnas, tosion, zaptas y muros en hormigon armado.

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COLUMNAS

Datos DATOS COLUMNA

σ 2 Kg/cm2Pu max 17000 kg

40

Pu 20000 kg

columna b 40 cmh 40 cmf'c 240 Kg/cm2fy 4200 Kg/cm2

Area A 8500 cm2

40

2. Dimensionamientoa 170 cmb 170 cmh 20 cmr 6 cmd 14 cm

area calculada 28900 cm2cumple

3. Punzonamientod/2 7 cm2Pc 216 cm2β 1

Vc 74487.69 kgVc 58091.03 kgVc 46847.61 Kg

φVc 35135.70 Kgσ=Pu/A 0.69 Kg/cm2

Vu 6000 KgCumple

4. Diseño a flexionσ*b 13.84 Kg/cmdist 65 cm

F 899.6539792 KgMu 29238.75433 Kg*cmRu 0.97501515 Kgρ 0.000233404 ``

ρ min 0.0033

As 7.854 cm2Acero

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# de varillas Φ (mm) As (cm2)8 12 9.048 21.48571429

Cumple

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COLUMNAS

DATOS COLUMNA

40

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DISEÑO DE COLUMNAS

As=As´ CARGA ACTUA EN EJE X-X DIAGRAMA DE INTERACCION e=CP(Centro Plastico)

DATOSAs=As´ 15 cm2 Puntos Pn(Kg) Mn(kg*cm) Pn(T) Mn(T*m)

B= 30 cm PRIMER PUNTO 1 303480 0 303.48 0H= 30 cm Carga Axial 2 234060 831135 234.06 8.31135r= 5 cm 3 150000 1588241 150 15.88240796

f´c= 240 Kg/cm2 Pon = 0.85 f´c (Ag-Ast)+Ast*fy 4 42617.64706 1590551.471 42.61764706 15.90551471Fy= 4200 Kg/cm2 Pon= 303480 Kg 5 0 1333140 0 13.3314Ag= 900 cm2 Mn= 0 kg*cm 6 -126000 0 -126 0

Ast= 30 cm2 SEGUNDO PUNTOd= 25 cmd´= 5 cm c=H a=B1*c 25.5 cmd´´= 10 cmEs 2x10^6 Kg/cm2 Pn= 0.85*fy*a*b+As´*fs´-As*fy

Mn=0.85*f´c*a*b(d-d´´-a/2)+As´fs´(d-d´´-d´)+As*fy*d´´

0.0021

ε´s= 0.003*(d/H) fy=4200

fs=Kg/cm2

0.0025 5000fy 4200

εs= 0.003*(d´/H)

No Fluyefs=Es*ε´s

fs=Kg/cm2

0.0005 1000fs 1000

Pn= 234060 KgMn= 831135 kg*cm

TERCER PUNTOCondiciones Balanceadas

cb=(6000*d)/(6000+fy)cb= 14.706 cm

12.500 cm

0.0021

ε´s= 0.003*(d/H)

No Fluyefs=Es*ε´s

fs=Kg/cm2

0.00097059 1941.176471fs 1941.176471 Kg/cm2

Pbn= 42617.6470588235 KgMbn= 1590551.47058824 Kg*cm

CUARTO PUNTOUn punto intermedio

Pn= 150000 Kg 0.85*f´c*a*b= 6120 *aAs´*fy= 63000

Pn=0.85*f´c*a*b+As´*fy-6000*As((B1*d-a)/a) 6000*As.= 90000 *((B1*d-a)/a)

a= 16.28 cm

fs<fy εs<εy

fs=6000(B1*d-a)/a 1,832 kg/cm2

Mn = 0.85*f´c*a*b(d-d´´-a/2)+As´*fy(d-d´-d´´)+fs*As*(d-d´-d´´)Mn= 1588241 Kg*cm

Pn= 150000 KgMn= 1588241 Kg*cm

QUINTO PUNTO

Pn=0.85*f´c*a*b+As´*fy-6000*As((a-B1*d´´)/a)

a= 6 cm

fs=6000(B1*d-a)/a

1,750 kg/cm2

Mn = 0.85*f´c*a*b(d-d´´-a/2)+As´*fy(d-d´-d´´)+fs*As*(d-d´-d´´)Mn= 1,333,140 kg*cm

Pn= 0 KgMn= 1333140 Kg*cm

SEXTO PUNTO

Mn =0 y carga NEGATIVA (Tracción)

-Pon =B*fy*-1-126000 kg

Pn= -126000 KgMn= 0 Kg*cm

Fluye As de compresion

ab=

Pbn= 0.85*f´c*ab*b+A´s*f´s-As*fyMbn=0.85*f´c*ab*b(d-d´´-a/2)+As´fs´(d-d´´-d´)+As*fy*d´´

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

250

300

350

DIAGRAMA DE INTERCCION TEORICO

DIAGRAMA DE INTERCCION TEORICO

Mn

Pn

F19
Se debe tomar en cuenta para los Momentos si fluye o no fluye el Acero ya que cambia su signo
H22
Si fluye no se toma en cuenta el valor de fs si no el valor de Fy
H25
Si fluye no se toma en cuenta el valor de fs si no el valor de Fy
H43
Si fluye no se toma en cuenta el valor de fs si no el valor de Fy
F55
Suposicion: Con As´ fluyendo
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TORSION

Tu,d= "Seccion critica a "d" desde el apoyo

Tu>φTcr/4 TORSION PRIMARIATu>=φTcr/4 TORSION SECUANDARIA

DATOSfy 4200 kg/cm^2fyt 4200 kg/cm^2f´c 350 kg/cm^2Mt 6.816 T*m

Tu,d(Tu) 5.68 T*mVu 29376 kg

Vu,d 24479 kgbw 40 cmd 75 cmθ 45 GRADOS DE 30-60

1

UMBRAL DE TORSION DATOSφ=

Acp=Pcp=

φTcr/4= 197812.773 kg*cmφTcr/4= 1.978 T*m

REVISION DE CORTANTE Y TORSION (DIMENSIONES DE LA SECCION)

DATOSPh=

Aoh=

= 66.580

= 160.464

= 15.068

= 40.232

cot θ

TORSION PRIMARIA_ Debe ser considerada

"φTcr/4 = φ 0.27 " √(𝑓´𝑐) ( 〖𝐴𝑐𝑝〗 ^2/𝑃𝑐𝑝)

√((𝑉𝑢/(𝑏𝑤∗𝑑))^2+((𝑇𝑢∗𝑃ℎ)/1.7𝐴𝑜ℎ)^2 )≤ "φ" (𝑉𝑐/(𝑏𝑤∗𝑑)+2√(𝑓´𝑐))

√((𝑉𝑢/(𝑏𝑤∗𝑑))^2+((𝑇𝑢∗𝑃ℎ)/1.7𝐴𝑜ℎ)^2 )

(𝑉𝑢/(𝑏𝑤∗𝑑))^2((𝑇𝑢∗𝑃ℎ)/1.7𝐴𝑜ℎ)^2

"φ" (𝑉𝑐/(𝑏𝑤∗𝑑)+2√(𝑓´𝑐))

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CUMPLE DIMENSIONES

CALCULO ARMADURA TRANSVERSAL

=

=

=

=

s =

2 varillas de 10

s =

Nota: Se debe comparar con la armadura minima

CALCULO ARMADURA LONGITUDINAL

=

=

=

𝐴𝑡/𝑠= 𝑇𝑢/(1.7∗"φ" ∗𝐴𝑜ℎ∗𝑓𝑦∗cot 𝜃 )

𝐴𝑣/𝑠=((𝑉𝑣−"φ" ∗𝑉𝑐 )/("φ" ∗𝑓𝑦∗𝑑)) Vc =0.53√(𝑓´𝑐)∗𝑏𝑤∗𝑑

∑▒ 〖 = (𝐴𝑡,𝑣)/𝑠 〗

𝐴𝑙= 𝐴𝑡/𝑠∗𝑃ℎ∗ 𝑓𝑦𝑡/𝑓𝑦∗〖 cot 𝜃〗 ^20.2∗√(𝑓´𝑐)∗(𝑏𝑤∗𝑠)/𝑓𝑦

(3.5∗𝑏𝑤)/𝑓𝑦∗𝑠

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TORSION

DATOS0.853540 cm^2272 cm

REVISION DE CORTANTE Y TORSION (DIMENSIONES DE LA SECCION)

DATOS240 cm

2516 cm^2

kg/cm^2

kg/cm^2

kg/cm^2

kg/cm^2

TORSION PRIMARIA_ Debe ser considerada

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CUMPLE DIMENSIONES

CALCULO ARMADURA TRANSVERSAL

0.037 Estribos por Torsion

29746.176 Estribos por Cortante

0.015

0.090

11.151 At,v

1.57 cm^2

17.51 cm18 cm separacion de estribos

Nota: Se debe comparar con la armadura minima

CALCULO ARMADURA LONGITUDINAL

8.927539968 cm^2

0.641426981 cm^2

0.6 cm^2

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MURO DE HORMIGON CICLOPIO

Datos Suelo:

Tipo de Suelo: Fino35 Grados

Cohesion: 0 F1Peso Especifico: 1800 Kg/m3Peso Esp. Sat: 2000 Kg/m3

Ka: 0.27Kdeslizamiento: 0.67

Datos Muro:metros: Factor:

H: 8.000a: 0.300b: 4.600 0.65c: 1.400 0.175d: 0.960 0.17e: 0.700

Ancho: 6Sobre carga: 400

Angulo muro: h v0.4 1 21.80 Grados

Datos materiales:

Peso Especifico: 2200 Kg/m3f'c: 210 Kg/cm2

Peso del muro:

Zona: Area Volumen Peso Parcial Peso Acumulm2 m3 Kg Kg

Zona 1: 1.98 1.98 4356.00 4356.00Zona 2: 8.71 8.71 19166.40 23522.40Zona 3: 6.44 6.44 14168.00 37690.40

Fuerzas debidas al suelo:Kg

Presion activa Rankine(Fa): 17169.93Sobre carga: 953.88Empuje Total 18123.81

F2: 8316.00F3: 15681.60

Revision por volcamiento:

Angulo Ø:

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Momento resistente:Zona: Peso Brazo Momento Parc.

Kg/m m Kgm/mZona1: 4356.00 1.11 4835.16Zona2: 19166.40 2.14 41016.10Zona3: 14168.00 2.30 32586.40

F2: 8316.00 4.25 35343.00F3: 15681.60 3.02 47358.43

Suma: 61688.00 161139.09Momento volcamiento:

Fuerza activa Brazo Momento Kg m Kgm

F activa: 17169.93 2.67 45786.48Sobrecarga: 953.88 4.00 3815.54

Suma: 49602.02

FACTOR: 3.2 CUMPLE

Revision por deslizamiento:

Fuerza resist: 26609.61 Kg

Fuerza desliza: 18123.81 Kg

FACTOR: 1.5 NO CUMPLE

Revision por capacidad de carga:

Momento Neto 111537.07x: 1.81

excentricidad (e): 0.49b/6: 0.77 CUMPLE

Esfuerzo punta : 2.20 kg/cm2Esfuerzo talon: 0.48 kg/cm2

Nq: 33.30Fqd: 1.25Fqi: 0.68b': 3.62

48.031.000.31

qu: 12.54

FACTOR: 5.70 CUMPLE

Nγ:Fγd:Fγi:

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Cantidades de obra:

Volumen de excavacion: 183.36000 m3 Sin expansionVolumen de relleno: 157.39200 m3Vol. Hormigon ciclopio: 102.79 m3Encofrado: 136.62 m2

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a= 0,3 minw

Altura desde el nivel de terreno:F2 F3

1H 2.64

2d=0,12H a 0,17H

c=0,12H a 0,17H 3

b=0,5H a 0,7H

Page 13: Diseño Columna Torsion Zapatas Muro

Altura desde el nivel de terreno: 6.5