Diseño de vigas de cimentación VC-1 y VC-2

Para el análisis de las vigas de cimentación se usó el software SAFE v.12.3.1.

Fig.1Modelo estructural de la cimentación y sus respectivas vigas de cimentación

Fig.2Modelo estructural en 3D

Luego del respectivo análisis de la cimentación se obtuvo los esfuerzos en estado último.

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1. Esfuerzos en estado último para Vc-1 y Vc-2.

Diagrama de Mu positivo:

Fig.3Momento positivo para Vc-1 y Vc-2

Diagrama de Mu positivo:

Fig.4Momento Negativo para Vc-1 y Vc-2

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2. Diseño de Vc-1 y Vc-2:2.1. Flexión:

Para Vc-1:

b= 25 cmd= 60 cmMu+= 29.31 Tn-mMu-= 29.12 Tn-m

Ku=32.57ρ=0.0097As+= 14.55 cm2

As+colocado= 15.3 cm2

Ku=32.35ρ=0.0096As-= 14.4 cm2

As-colocado= 15.3 cm2

Para Vc-2:

b= 25 cmd= 60 cmMu+= 3.77 Tn-mMu-= 7.23 Tn-m

Ku=4.18ρ=0.0012As+= 1.8 cm2

De acuerdo a la NTE E.060 en su cap.10, subcapítulo 10.5, acápite 10.5.2, el área mínima de refuerzo por tracción de las secciones rectangulares es:

Asmin=0.7√ f ' c

fybw d

Asmin= 3.62 cm2

As+colocado= 4.00 cm2

Ku=8.03ρ=0.0022As-= 3.3 cm2

Asmin= 3.62 cm2

As-colocado= 4.00 cm2

2.2 Cortante:

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De acuerdo a la NTE E.060 en su cap.21, subcapítulo 21.12, acápite 21.12.3, sub acápite 21.12.3.3 indica:

“Las vigas de cimentación que estén sometidas a flexión por las columnas que son parte del sistema resistente a fuerzas laterales deben adecuarse a lo indicado en 21.4 o 21.5 de acuerdo al sistema resistente a fuerzas laterales empleado.”

El sistema resistente a fuerzas laterales empleado es de muros estructurales por lo tanto las vigas de cimentación Vc-1 y Vc-2 deberán adecuarse a lo indicado en 21.4.Entonces de acuerdo al subcapítulo 21.4, acápite 21.4.3, la fuerza cortante de diseño Vu de las vigas que resistan efectos sísmicos, no debe ser menor que el menor valor obtenido de (a) y (b):

a) La suma del cortante asociado con el desarrollo de los momentos nominales (Mn) del elemento en cada extremo restringido de la luz libre y el cortante isostático calculado para las cargas de gravedad tributarias amplificadas.

b) El cortante máximo obtenido de las combinaciones de carga de diseño 9.2.3 con un factor de amplificación para los valores del sismo igual a 2.5.

Cortante isostático:

Fig.5Cortantes isostáticos en Vc-1 y Vc-2

Cortante asociado con el desarrollo de los momentos nominales (Mn).Para Vc-1:

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Mnd=Mni= 33.93 tn-m

Vui=(33.93+33.93)/3.05+1.1=23.35 TnVud=(33.93+33.93)/3.05+0.57=22.81 Tn

Para Vc-2:Mnd=Mni=9.76 Tn-m

Vui=(9.76+9.76)/1.55+4.35= 16.94 TnVud=(9.76+9.76)/1.55+1.1= 13.69 Tn

Diseño por cortante:

Para Vc-1:Vu= 23.35 TnVc= 11.52 TnVs= 15.95 TnAv= 1.42 cm2

d=60 cmS= 22.43 cm

De acuerdo al acápite 21.4.4, sub acápite 21.4.4.4, el espaciamiento de estribos cerrados de confinamiento no debe de exceder del menor de:

a) d/4=15cmb) 10 db=25.4 cmc) 24 dbc=22.87 cmd) 30 cm

Por lo tanto se usara una distribución para el estribo de: 1@0.05, Rto @0.15 C/E

Para Vc-2:Vu= 16.94 TnVc= 11.52 TnVs= 8.40 TnAv= 1.42 cm2d=60 cmS= 42.6 cm

De acuerdo al acápite 21.4.4, sub acápite 21.4.4.4, el espaciamiento de estribos cerrados de confinamiento no debe de exceder del menor de:a) d/4=15cmb) 10 db=15.87 cmc) 24 dbc=22.87 cmd) 30 cm

Por lo tanto se usara una distribución para el estribo de: 1@0.05, Rto @0.15 C/E

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