diseño estructural de bardas
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REVISIÓN DE VOLTEO DE BARDA PERIMETRAL.A) PARA CARGAS INDICADAS EN EL REGLAMENTO PARA PRETILES Y BARANDALES.Análisis por Metro Lineal.Proyecto :Plantas de Bombeo Sobre el Canal General.
Dimensiones de la Zapata Corrida.
bD = 0.15 m Ancho de la Dala de Cerramiento.hD = 35.00 m Alto de la Dala de Cerramiento.PD = 12.60 Ton Peso de la Dala de Cerramiento.BrazoD = 0.08 m Brazo de Palanca de Dala de Cerramiento.Mr-D = 0.95 Ton-m Momento Resistente de la Dala de Cerramiento.bm = 0.15 m Ancho de Mamposteria.Hm = 3.50 m Altura de la Mamaposteria.Pm = 0.79 Ton Peso de la Mampostería.BrazoM = 0.08 m Brazo de la Mampostería.Mr-M = 0.06 Ton-m Momento Resistente Aportado por la Mampostería.bct = 0.25 m Ancho de la Contratrabe.Hct = 1.00 m Altura de la Contratrabe.Pct = 0.60 Ton Peso de la Contratrabe.Brazo-ct = 0.13 m Brazo de la Contratrabe.Mr-ct = 0.08 Ton-m Momento Resistente Aportado por la Contratrabe.bz = 1.20 m Ancho de Zapata.bt = 0.95 mhz = 0.15 m Altura de Zapata.Pz = 0.43 Ton Peso de Zapata.Brazo-z = 0.73 m Brazo de Zapata.Mr-z = 0.31 Ton-m Momento Resistente Aportado por la Zapata.
Mr = 1.39 Tom-m Momento Resistente.
Por otra parte.
P = 100 Kg/m Carga Por Metro Lineal (Carga Horizontal)**z = 1.6 m Brazo de Palanca.Mv = 0.16 Ton-m Momento de Volteo
FS = 8.70
La Cimentación es Adecuada por Volteo
** Según la observación 4 de las Cargas Vivas Unitarias de Reglamento de Construcciones de D.F.
04/19/2023 document.xls/Presiones Viento 3/14
ANÁLISIS POR VIENTOPROYECTO: PLANTAS DE BOMBEO GRAN CANAL.
POR: OLC FECHA: 10/Oct./2007.
REVISÓ: OLC REVISIÓN: 0
APROBÓ:
PROGRAMA ELABORADÓ POR DAAC (jun/00 v2.1)
OBTENCIÓN DE LA PRESIÓN DINÁMICA DE BASECONFORME AL MANUAL DE DISEÑO DE OBRAS CIVILES DE LA CFE 1993
A. CUADRO DE DATOS DATOS <= introducir datos en áreas sombreadas
GEOMETRÍA DE LA ESTRUCTURA:
B= 3.00 m (B es la menor dimensión en planta)
L= 3.00 m
6.00 m
ALTURA PARA CÁLCULO DE PRESION.
3.00 m
LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA:
CIUDAD DE MÉXICO.
CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA SEGÚN SU IMPORTANCIA (4.3)
GRUPO: B
CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA SEGUN SU RESPUESTA ANTE LA ACCIÓN DEL VIENTO (4.4)
TIPO: 2
Periodo de la estructura T= 1.00 seg ...usese Tipo 1 2.00 < 5 ...usese tipo 1
CATEGORÍA DEL TERRENO (4.6.1 Tabla I.1)
CATEG.: 2
CLASE DE ESTRUCTURA SEGÚN SU TAMAÑO (Tabla I.2) Seleccione Clase B ó C; la Clase A siempre se evalua
Todo elemento de recubrimiento de fachadas: CLASE: A
CLASE: B
para periodo de retorno T= 50 años 110 km/h
FACTOR DE TOPOGRAFÍA ( 4.6.4; Tabla I.5 )
0.9
ALTITUD Y TEMPERATURA EN: ESTADO DE MÉXICO.
a) altitud = 2500 msnm => presión barométrica (T I.7): 565 mm de Hg
b) temperatura ambiental 27.5
Hmáx=
z1=
l= H/B =
VELOCIDAD REGIONAL VR (4.6.2; ver hojas anexas -fig 1.2,1.3 ó1.4-)
VR=
FT=
W=
t= oC
04/19/2023 document.xls/Presiones Viento 4/14
B. VELOCIDAD DE DISEÑO (4.6)
CLASE A CLASE B
z
(m) (km/h) (km/h)
3.00 0.90 1.00 1.003 1.003 99.3 0.95 0.993 0.943 93.4
Aquí:
= factor de tamaño (obtenido de Tabla I.3 -C.I.1.4.19-)
= factor de rugosidad y altura, dado por:
si z<= 10 CLASE a d (Tabla I.4)A 0.128 315
B 0.131 315
donde (factor de corrección por temperatura y altura) G= 0.737
CLASE A CLASE B
z
(m) (km/h) (km/h)
3 99.3 34.9 93.4 30.8
D. FACTORES DE PRESIÓN.
Cp 0.8 Barlovento.
Cp 0.5 Satavento.
Cp -0.73 Viento Paralelo a las Generatrices.
Cp -0.67 Viento Normal a las Generatrices.
VD=FT Fa VR
FT Fc Frz Fa VD Fc Frz Fa VD
Factor de exposición Fa = Fc Frz (4.6.3)
Fc
Frz
1.56 [ 10 / d ]a,
Frz = 1.56 [ z / d ]a, si 10 < z < d
1.56, si z > d
C. PRESIÓN DINÁMICA BASE qz (4.7)qz= 0.0048 G VD
2
G=(0.392W)/(273+t)
VELOCIDAD DE DISEÑO Y PRESIÓN DINÁMICA BASE
VD qz VD qz
(kg/m2) (kg/m2)
GRUPO 2 seguridad moderada
A: seguridad altaB: seguridad moderadaC: seguridad baja
TIPO 2 sensibles a ráfagas de corta duración
1. poco sensibles a ráfagas y a efectos dinámicos de viento2. sensibles a ráfagas de corta duración3. sensibles a ráfagas de corta duración y oscilaciones importantes transversales al flujo del viento4. problemas aerodinámicos especiales
CATEGORÍA DEL TERRENO SEGÚN SU RUGOSIDAD terreno plano u onduladocas obstrucciones
1. terreno abierto, prácticamente plano y sin obstrucciones 32. terreno plano u ondulado con pocas obstrucciones
3. terreno cubierto por numerosas obstrucciones estrechamente espaciadas
4. terreno con numerosas obstrucciones largas, altas y estrechamente espaciadas
CLASE DE ESTRUCTURA SEGÚN SU TAMAÑO (Tabla I.2) 2CLASE A: mayor dimensión horizontal o vertical menor a 20 m. Todo elemento de recubrimiento de fachadas
CLASE B: mayor dimensión horizontal o vertical entre 20 y 50 m
CLASE C: mayor dimensión horizontal o vertical mayor a 50 m
FACTOR DE TOPOGRAFÍA LOCAL (TABLA I.5) 2 0.91 Protegidos. Base de promontorios y faldas de cerranías en sotavento 0.82 protegidos. Valles cerrados 0.93 Normales. Terreno plano, campo abierto (p<5%) 1.04 Expuestos. Terreno inclinado (5%<p<10%), valles abiertos y litorales planos 1.15 Expuestos. Cimas, montañas, terrenos (p>10%), cañadas cerradas y valles en emb 1.2
CATEG a d
A B C
DEFINICIONES PARA ANÁLISIS DE VIENTO DEL MANUAL DE DISEÑO DE OBRAS CIVILES. DISEÑO POR VIENTO, CFE, 1993
VALORES DE a Y d (TABLA I.4)
1 0.099 0.101 0.105 245
2 0.128 0.131 0.138 315
3 0.156 0.16 0.171 390
4 0.17 0.177 0.193 455
PRESIÓN BAROMÉTRICA (TABLA I.7)
Altitud W
(mm Hg)
0 760
500 720
1000 675
1500 635
2000 600
2500 565
3000 530
3500 495
q g d/b q g 0.00<= 1 -0.5 d/b 0.00
0° <10 =2 -0.3 0° -0.5
>= 4 -0.2 90° -0.5-0.3
=20 -0.4>=25 -0.5
<= 1 -0.590° =2 -0.3
>= 4 -0.2
COEFICIENTES DE PRESIÓN EXTERIOR PARA MUROS DE SOTAVENTO DE CONSTRUCCIONES DE PLANTA RECTANGULAR CERRADA (ver TABLA I.8)
CPe
CPe
CPe
10<=g<=15
COEFICIENTES DE PRESIÓN EXTERIOR PARA TECHOS CON VIENTO NORMAL A LAS GENERATRICES (q=0o) DE SOTAVENTO DE CONSTRUCCIONES DE PLANTA RECTANGULAR CERRADA (ver TABLA I.10)
g H/d g H/d 0.00Barlovento Sotavento 0.00 Barlovento Sotavento
10 -0.7 -0.7 -0.3 10 -0.70 -0.70 -0.3015 -0.5 0.0 -0.5 15 -0.50 0.00 -0.5020 -0.3 0.2 -0.6 20 -0.30 0.20 -0.6025 <=0.25 -0.2 0.3 -0.6 25 -0.20 0.30 -0.6030 -0.2 0.3 -0.6 30 -0.20 0.30 -0.6035 0.0 0.4 -0.6 35 0.00 0.40 -0.6045 0.5 0.5 -0.6 45 0.50 0.50 -0.6060 0.6 0.6 -0.6 60 0.60 0.60 -0.6010 -0.9 -0.9 -0.515 -0.7 -0.7 -0.5 <=45 -0.70 -0.70 -0.3020 -0.4 0.0 -0.6 >45 - - -
25 0.5 -0.3 0.2 -0.6 -0.70 -0.70 -0.3030 -0.2 0.2 -0.635 -0.2 0.3 -0.645 0.0 0.4 -0.660 0.6 0.6 -0.610 -1.3 -1.3 -0.715 -1.0 -1.0 -0.620 -0.7 -0.7 -0.625 >=1.0 -0.5 0.0 -0.630 -0.3 0.2 -0.635 -0.2 0.2 -0.645 0.0 0.3 -0.660 0.6 0.6 -0.6
CPe
CPe
REVISIÓN DE VOLTEO DE BARDA PERIMETRAL.A) DISEÑO POR VIENTO SEGÚN CFE 1993.Análisis por Metro Lineal.Proyecto :Plantas de Bombeo Sobre el Canal General.
Dimensiones de la Zapata Corrida.
bD = 0.15 m Ancho de la Dala de Cerramiento.hD = 35.00 m Alto de la Dala de Cerramiento.PD = 12.60 Ton Peso de la Dala de Cerramiento.BrazoD = 0.08 m Brazo de Palanca de Dala de Cerramiento.Mr-D = 0.95 Ton-m Momento Resistente de la Dala de Cerramiento.bm = 0.15 m Ancho de Mamposteria.Hm = 3.50 m Altura de la Mamaposteria.Pm = 0.79 Ton Peso de la Mampostería.BrazoM = 0.08 m Brazo de la Mampostería.Mr-M = 0.06 Ton-m Momento Resistente Aportado por la Mampostería.bct = 0.25 m Ancho de la Contratrabe.Hct = 1.00 m Altura de la Contratrabe.Pct = 0.60 Ton Peso de la Contratrabe.Brazo-ct = 0.13 m Brazo de la Contratrabe.Mr-ct = 0.08 Ton-m Momento Resistente Aportado por la Contratrabe.bz = 1.20 m Ancho de Zapata.bt = 0.95 mhz = 0.15 m Altura de Zapata.Pz = 0.43 Ton Peso de Zapata.Brazo-z = 0.73 m Brazo de Zapata.Mr-z = 0.31 Ton-m Momento Resistente Aportado por la Zapata.
Mr = 1.39 Tom-m Momento Resistente.
Por otra parte.qz = 34.9 Kg/m2 Presión de Diseño.Cp-B = 0.8 Factor de Presión Barlovento.Cp-S = 0.5 Factor de Presión Sotavento.Fv = 0.16 Ton Fuerza de Vientoz = 1.75 m Brazo de Palanca.Mv = 0.278 Ton-m Momento de Volteo
FS = 5.01
La Cimentación es Adecuada por Volteo
REVISIÓN POR DESLIZAMIENTO.
Fuerza Cortante
Fc = 0.16 Ton
Fuerza Resistente.c = 6.23 Ton/m2 CohesiónS = 1.20 m2 Área de la Zapata.Fr = 7.476 Ton
Fs = 47 Factor de Seguridad.
La Cimentación es Adecuada por Deslizamiento
REVISIÓN DE VOLTEO DE CASTILLOS DE BARDA PERIMETRAL.A) DISEÑO POR VIENTO SEGÚN CFE 1993.Análisis por Metro Lineal.Proyecto : Plantas de Bombeo Sobre el Canal General.
Por otra parte.qz = 34.9 Kg/m2 Presión de Diseño.Cp-B = 0.8 Factor de Presión Barlovento.Cp-S = 0.5 Factor de Presión Sotavento.Am = 3.5 m Altura de Muro.L1 = 3.5 m Ancho Tributario de MuroFv = 0.56 Ton Fuerza de Vientoz = 1.75 m Brazo de Palanca.Mv = 0.972 Ton-m Momento de Volteo
Fc = 1.5Mu = 1.46 Ton-m
4VARILLAS DE 4
Revisión de Deflexiones.
f´c = 250 Kg/cm2 Resistencia del Concreto.Ec = 221359 Kg/cm2 Módulo de la Elasticidad del Concreto.b = 20 cm Ancho del Castillo.h = 35 cm Altura del Castillo.I = 23333 cm4 Momento de Inarcia del Castillo.Deflexión = 0.48 cm Deflexión Calculada.Defle-per = 1.96 cm Deflexión Permisible.
Proyecto : BARDA PERIMETRAL PLANTAS DE BOMBEO.
DISEÑO DE ZAPATAS CORRIDAS DE CONCRETO ARMADO PARA UN MURO DE CARGA EXCÉNTRICO.
Datos de DiseñoA) PARA CARGAS VERTICALES.Rt = 5000 Kg/m2 Capacidad Admisible del Suelo.Rt = 5 Ton/m2f´c = 250 Kg/cm2 em= 0.15 mfy = 4200 Kg/cm2 Espesor del Muro
Wu = 14419.50 Kg/m Carga Última Por Metro Lineal.Wc = 0 Kg/m Peso de Cimentación. (Estimado)
Wfinal = Wu + Wc = 14419.50 Kg/m
PROPUESTA DE CIMENTACIÓN POR METRO LINEAL.
B = 1 mL = 1.2 m
e = 0.525
A) PARA CARGAS LATERALES (MOMENTOS)
Mmáx = 0.28 Ton-mMmáx = 278 Kg-mFc = 1.5 Kg-cmMu = 417 Kg-m Momento Último.S = 0.240 m3 Módulo de Sección.f = 1,736.25 Kg/m2 Esfuerzo Máximo.
Esfuerzos Totales.Compresión Máxima = 45,295 Kg/m2Tensión Máxima = 21,263 Kg/m2
X = 0.38 mY=L-x = 0.82 mZ=Y-e = 0.67 mfpaño = 36975.43 Kg/m2C = 12324.77 Kgy1 = 0.44 mMmáx = 5477.51 Kg-mMmáx = 5.48 Ton-m
DISEÑO POR FLEXIÓN Y CORTANTE
REVISION DE ZAPATA MAS CRITIC Elemento
b = 100 cm 1h = 20 cm
4# Var. 4
d = 17.00 (dmínimo = 15 cm)r = 3.00 cm
Mu = 5.48 Ton-mVu = 0 Ton
Constantes:
f 'c = 250 As = 1.27
f *c = 200 As Total = 5.07
f '' c = 170
fy = 4200
Cuantias de acero mínima y máxima
0.0026352 0.0736391
0.0190476 = 1.9%
0.0029806 = 0.3% O.K.
Se revisarán las secciones de acuerdo a los momentos y cortantes ultimos arrojados por el analisis:
3.136 ton-m
5.57 Ton
NO PASA OK
Por lo tanto NO se necesita usar estribos
ACERO POR TEMPERATURA
En zapatas corridas el Reglamento recomienda para refuerzo por temperatura un porcentajemínimo de 0.2 % en elementos estructurales protegidos de la entemperie, y 0.3 % para aquellos que se encuentran expuestos a ella, o en contacto con el terreno.
p = 0.003Ast = p x B x d = 6.12 cm2
4
As = 1.27
S = 20.70 cm
f Vars.
cm
kg / cm2 cm2
kg / cm2 cm2
kg / cm2
kg / cm2
MCR > MU VCR > VU
f Vars.
cm2
ρmin=0 .7√ f ' cfy
=
ρmax=f '' cfy4800fy+6000
=
ρ=Asbd
=
M R=FR bd2 q(1−0 .5q ) f '' c=
q=ρfyf '' c
=
V CR=F R bd( 0.2+30 ρ )√ f∗c=
Si se Podría usar Zapatas Concéntricas estas se colocarán, con las mismas dimensiones y con el mismo armado, porque rige el Acero Mínimo.