LOSA DE CIMENTACIÓN - DISEÑO

8/10/2019 LOSA DE CIMENTACIÓN - DISEÑO

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1) Calcular las presiones del suelo en los Puntos A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q Y R

2) Verificar que los esfuerzos del suelo son menores que la Capacidad de Carga Admisible.

3) Determinar el espesor de losa.

4) Dividir la losa en 5 franjas y determine las reacciones promedio del suelo en los extremos de cada franja.

5) Determinar los Esfuerzos en la direccion Y y para fc=210kg/cm2 y fy=4200kg/cm2.

6) Estimar el asentamiento por Consolidacion.

0.54 0.54

0.64

1 6 11 16 21

2 7 12 17 22

Y

26.88

3 8 13 X 18 23

4 9 14 19 24

Y'X'

5 10 15 20 25

0.64

5.4 22.68 5.4 5.4

DATOS:

C CM(ton) CV(ton) CW(ton) C CM(ton) CV(ton) CW(ton) F'c = 2100 kg/cm2

1 40 21 61 14 234 104 338 Fy = 4200 kg/cm

2

2 94 46 140 15 164 86 250 gc= 2400 kg/m3

3 108 67 175 16 84 42 126 qadm = 1.10 kg/cm2

4 126 72 198 17 218 104 322

5 96 44 140 18 236 123 359

6 92 65 157 19 234 72 306

7 223 96 319 20 187 111 298

8 214 112 326 21 52 34 86

9 210 87 297 22 98 58 156

10 182 71 253 23 176 88 264

11 94 39 133 24 166 76 242

12 189 81 270 25 92 56 148

UNIVERSIDAD ALAS PERUANASESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

mecanica de suelos aplicado a cimentaciones y vias de transporte

El Tamaño de la Losa es (B)m x (L)m, con una qadm = 1.10kg/cm2 y las Columnas son de 0.65m x 0.65m, se pide:

FRANJA 01 FRANJA 02 FRANJA 03 FRANJA 04 FRANJA 05

5.4

6.40

6.40

6.40

6.40

CUADRO DE CARGAS CUADRO DE CARGAS

5.4 5.4 5.4

B C D E G IA F H

Q P O N L JR M K

⇢ex⇠

⇢ e y ⇠





13 226 122 348

SOLUCION:

1) Calcular las presiones del suelo en los Puntos A, B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q Y R

CALCULAMOS LA CARGA TOTAL AMPLIFICADA SEGÚN EL (ACI 318-95)

Cargas Muertas (CM) =

Cargas Vivas (CV) =

Cargas de Servicio (CM+CV) =

Carga Total Amplificada (U) =

CALCULO DE LOS MOMENTOS DE INERCIA

=

=

CALCULO DE EXCENTRICIDADES

Para (ex), Para el Eje "X" ΣmY = 0

X' = 11.20

ex = 0.40

Para (ey), Para el Eje "Y" ΣmX = 0

Y' = 11.43

ey = -1.374

CALCULO DE MOMENTO DE EXCENTRICIDAD

=

=

3835.00 TN

5712.00 TNCarga de Servicio

11758.47 TN-M

3423.06 TN-M

1877.00 TN

5712.00 TN

8559.90 TN

36707.06 M4

26132.27 M4

= 1.4 1.7

=1

123

=1

123

=

′3 … . .

= −

2

=

′3 … . .

= −

2

= ∗

= ∗





DETERMINACION DE PRESION DEL SUELO EN LOS PUNTOS A-N

q = 14.04 ± ±

2) Verificar que los esfuerzos del suelo son menores que la Capacidad de Carga Admisible.

Las presiones del Suelo en los puntos superan la carga admisible, teniendose en el punto I, el mayor esfuerzo que el Valor dado.

q ≥ qadm

≥

Por lo tanto se tendra que mejorar el suelo de fundacion con material de mayor carga admisible.

3) Determinar el espesor de losa.

Para la columna interna critica segun el (ACI 318-95)

2.04 kg/cm2 1.10 kg/cm2

0.65

0 . 6

5

d/2 d/2

d / 2

d / 2

0.65 + d = L'

0 . 6

5 + d = L ' '

-1.2533

-1.2533

-1.2533

-1.2533

14.04

14.04

14.04

14.04

-2.7

-5.4

-8.1

-11.34

11.57

10.36

9.14

7.69

-1.2149

-2.4298

-3.6447

-5.1025

-13.44

-13.44

-13.44

-13.44

O

P

Q

R

-1.2533

q (TN/M2)

10.19

11.65

12.86

14.08

15.29

16.51

17.72

18.94

20.40

17.89

16.43

15.22

14.00

12.79

-13.44

-13.44

0.0933 y

1.2533

13.44

13.44

13.44

13.44

13.44

1.2533

1.2533

1.2533

1.2533

1.2533

1.2533

3.6447

5.1025

5.1025

3.6447

2.4298

1.2149

0.0000

-1.2533

-1.2533

-1.2533

13.44

13.44

-13.44

-13.44

-13.44

1.2533

1.2533

-1.2533

14.04

14.04

X (M)

-11.34

-8.1

-5.4

-2.7

0

2.7

5.4

8.1

11.34

11.34

8.1

5.4

2.7

0

M

N

U/A (TN/M2)

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

14.04

H

I

J

K

L

C

D

E

F

G

0.4500 x 0.0933 y

PUNTOS

A

B

Y (M)

13.44

13.44

0.4500 x

-5.1025

-3.6447

-2.4298

-1.2149

0.0000

1.2149

2.4298

=

±

±





bo = 4(0.65+d)

bo = 2.6+4d

Para determinar la Carga Total, tomamos la Columna N 18

U =

Segun ACI 318, ØVc > Vu

(0.85)(4)(√2100)(2.6+4d)(d) ≥ U

(2.6+4d)(d) ≥ 3.463

= 0

d = 0.661 m

d = 0.70 m

ØVc ≥ Vu

3.78 ≥ 3.463 ok

4) Dividir la losa en 5 franjas y determine las reacciones promedio del suelo en los extremos de cada franja.

FRANJA 01(A,B,Q,R) Ancho = 3.24 Largo = 26.88

R1 =

FRANJA 02(B,C,D,O,P,Q) Ancho = 5.40 Largo = 26.88

R2 =

FRANJA 03(D,E,F,M,N,O) Ancho = 5.40 Largo = 26.88

R3 =

FRANJA 04(F,G,H,K,L,M) Ancho = 5.40 Largo = 26.88

R4 =

FRANJA 05(H,I,J,K) Ancho = 3.24 Largo = 26.88

R5 =

SUMATORIA DE REACCIONES = SUMATORIA CARGA DE COLUMNA8559.90 TN 8559.90 TN

841.94

1685.38

2038.07

2390.76

1603.75

539.50 TN

4d2+2.6d-3.463

H = 8 0 c m

d = 7 0 c m

= 2( ′′ )

= 1.4 1.7

Ø = Ø 4 ≥

R1 =+++

∗ ∗ )





PARA LA FRANJA 03(D,E,F,M,N,O) Ancho = 5.40 Largo = 26.88

q1 =

q2 =

5) Determinar los Esfuerzos en la direccion Y y para fc=210kg/cm2 y fy=4200kg/cm2.

Para el Diseño de la Franja 03(D,E,F,M,N,O) de acuerdo al Diagrama de Carga.

Q1 =

Q2 =

Q3 =

Q4 =

Q5 =

DIAGRAMA DE CARGA

0.64 0.64

2.55

13.54 13.21 9.75 4.88

DIAGRAMA DE FUERZA CORTANTE

456.74

398.66 344.57

370.29

52.754

1.80 0.42 0.92 1.50

0.64 4.60 5.98 5.48 4.90 0.64

-32.01 -67.06 -31.23

-105.74

-145.15

8 2 . 5

9

6 9 . 0

5

197.90 TN 402.30 TN 523.80 TN 504.40 TN 375.80 TN

375.80 TN

6.4 6.4 6.4 6.4

6 9 . 1

1

8 2 . 2 7

7 8 . 8

1

7 3 . 9

3 7 1 . 6

1

69.05 TN/M

197.90 TN

402.30 TN

523.80 TN

504.40 TN

82.59 TN/M

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