Memoria de Calculo Z-1; C-1
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7/25/2019 Memoria de Calculo Z-1; C-1
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CONSTRUCCION DE VIVIENDA FAMILIAR Propietario= HIPOLITO URRUTIA RAMOS
FUNDACION DE CONCRETO SUELO TIPO
r= 1.52 ton/m3
Qadm= 2.2 kg/cm2Hf= 3.00 m
Coef. Friccin (Cf)= 0.25
Factor de Seguridad= 2
f'c= 210 kg/cm2
f'c= 2100 ton/m2
fy= 4200 kg/cm2
c= 2.4 g/cm3
c= 2.4 ton/m3
P
L MX
VX
f
hp
hrB bz hf
bx
h
Ancho (B) : 2.06 m Ancho (bx) : 0.30 m
Largo (L) : 2.06 m Largo (bz) : 0.45 m
Peralte (h) : 0.60 m Altura (hp) : 4.90 m
Recubrimiento ( r) : 0.08 m Relleno (hr) : 2.40 m
Peralte efectivo (d) : 0.53 m Alt. superior (f): 2.50 m
Ubicacin Columna= (Interior, Latera
Elementos Mecnicos sin Factorizar Elementos Mecnicos Factorizados ACI 9.2.1
CM + CV + CViento CM + 1.0CV + 1.3CViento
P= 62.00 ton Pu= 80.60 ton 86.8
T= 5.00 ton Tu= 6.50 ton 6.5
Vx1= 0.01 ton Vux1= 0.01 ton 0.013
Vz1= 0.01 ton Vuz1= 0.013 ton 0.013
Mx = 0.01 ton-m
Mz= 0.01 ton-m
Diseo de Z-1 ; C- 1
ZAPATA PEDESTAL
COMBINACIONES DE CARGA
DATOS GENERALES
ESTRUCTURA
SUELO
interior
CONCRETO
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7/25/2019 Memoria de Calculo Z-1; C-1
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Area (Az) : B x L = 4.2436 m2
Peso (Pz) : Az x h x c= 6.11 ton
Area (Ap) : bx x bz= 0.135 m2
Peso (Pp) : Ap x hp x c= 1.59 ton Pcim = Pz + Pp +Pr= 22.69 ton
Area (Ar) : Az - Ap= 4.1086 m2
Peso (Pr) : Ar x hr x r= 14.99 ton
Pt = 84.69 ton Pu = 93.16 ton
Mx1 = 0.03 ton-m Mux1 = 0.040 ton-m
Mz1 = 0.03 ton-m Muz1 = 0.040 ton-m
ex = Mx1 / Pt= 0.00 m
ez = Mz1 / Pt= 0.00 m
qo < qadm
qo = Pt 19.97 ton/m2 2.00 2.20 OK CUMPLE !!!(B-2ex)*(L-2ez) kg/cm2 kg/cm2
ex = Mux1 / Pu 0.00 m
ez = Muz1 / Pu 0.00 mqmax < qadm
qmax = Pu 21.97 ton/m2 2.20 2.20 PRESION PARCIAL!!!(B-2ex)*(L-2ez) kg/cm2 kg/cm2
= 10 deg
Wr =
3
A1 = 25.10 m2 3.046
A2= 4.2436 m2
Wr = 55.93 ton
Up = Maxima fuerza de levantamiento o traccion
Tsuelo > Tu
Up = ((Wr/2)+(Wc/1.5))= 34.12 ton 34.12
6.50 OK CUMPLE !!!
Tsuelo = ((Wr+Wc)/1.5)= 42.42 ton 42.42 6.50 OK CUMPLE !!!
Condiciones
PESO DE CIMENTACIONZAPATA
PEDESTAL
PESO DE DISEOCARGA DE SERVICIO CARGA ULTIMA
RELLENO
MOMENTO DE FUERZAS LATERALESCARGA DE SERVICIO CARGA ULTIMA
Condiciones
PRESION EN EL TERRENO (qo)
Condiciones
PRESION DE DISEO (qmax)
PESO DE CUA DE EXTRACCION
REVISION POR LEVANTAMIENTO (Resistencia a la Tension)
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Area de contacto = 4.2436 m2
Coef. Friccin (Cf)= 0.25
Resultante Fuerzas Factor de seguridad
verticales (Fy)= ((Wr+Pz+Pp) -T)= 58.63 ton FS>2
(frt/Vx1)>2
Resistencia por friccin (fr)= (Fy * Cf)= 14.66 ton 2114.53 2 OK CUMPLE !!!
Cp = 2.561 = (Cp*r*Hf)= 11.68 ton/m3
fz = (( x(h)xL)/(2xHf))= 1.44 ton
fp = ((((/Hf)xh+ ))x((Hf-h)*bx))/2)= 5.04 ton
Resistencia pasiva total (frt)= fr+fz+fp= 21.15 ton
Factor de reduccin por flexin (1) : 1 = 0.8
Vuelo (Xc )= = 0.88 m
Vuelo (Zc) = = 0.805 m
Porcentaje de acero:
f'c = 210 kg/cm2f''c = 0.85f'c= 178.5 kg/cm2
fy= 4200 kg/cm2
b = = 0.02000
mx = 0.75 b= 0.0150
min = = 0.00276
Anlisis en direccin X.
qcim = = 5.35 ton/m2 < max
Presion de diseo (qu) = qmx - qcim= 16.62 ton/m2
0.00080 0.0150 OK CUMPLE !!!
Mmx = = 6.437 ton-m
Ancho de franja de diseo (bw)= 100 cm
bw= 1.00 m
Peralte efectivo (d)= 0.525 m
tambien Peralte efectivo (d)= 52.50 cm
Indice de refuerzo ()=
((Mmax-1)/((f'cxbwx(d)*0.59))= 0.002
Porcentaje de acero requerido )= = 0.000796
REVISION POR DESLIZAMIENTOCARGA DE SERVICIO Condiciones
RESISTENCIA POR EMPUJE PASIVO
DISEO DE LOSA POR FLEXIONDISEAR PARA 1 m DE ZAPATA Condiciones
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Cuantia de acero:
As (Area de acero requerida)As= (Para 1 m zapata) xbwxd= 4.18 cm2 (Para 3.70 m zapata) 8.61 cm2
Asmin = (Para 1 m zapata) 0.0018xbwxh= 10.80 cm2 (Para 3.70 m zapata) 22.25 cm2
Area cm2
1" 1 4.00 As < Asmn. 3/4" 2 2.30 A s= 22.25 cm2
5/8" 3 1.60 A s malla inf.= 22.25 cm2
1/2" 4 1.02
3/8" 5 0.5
Util izar = 2
Distr ib. Acero = 3/4" @ 0.19 m
(malla inferior)
10 3/4" @ 0.19(malla inferior) 2.06 m
10 3/4" @ 0.19
2.06 m
MALLA INFERIOR Y MALLA SUPERIORDim. Fierro Corr.
REVISION DE LOSA POR CORTANTE
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L1X = = 0.36 m
L1Z = = 0.28 m
Vu (Cortante que acta en la seccin crtica)
Vu = qu*L1X* bw= 5.90 tonVc > Vu
Vu*d/Mmx = 0.48
17.26 5.90 OK CUMPLE !!!
Factor de reduccin por cortante ()= 0.75
VC(Resistencia a cortante) Cumple, por tanto no se
VC= = 17.26 ton requiere refuerzo por tensin
diagonal o por cortante
= 46.09 ton
Vu (Cortante que acta en la seccin crtica)
Vu = qu*L1Z* bw= 4.65 ton
Vc > Vu
Vu*d/Mmx = 0.38
17.24 4.65 OK CUMPLE !!!
Factor de reduccin por cortante ()= 0.75
VC(Resistencia a cortante) Cumple, por tanto no se
VC= = 17.24 ton requiere refuerzo por tensin
diagonal o por cortante
= 46.09 ton
Distancias del centroide a las respectivas caras
de la seccin (Cxx)
Cx = bx + d= 0.825 m
82.5 cm
Distancias del centroide a las respectivas caras
de la seccin (Czz)
Cz = bz + d= 0.975 m
97.5 cm
bo = (Cx+Cz)= 3.60 m
tambien bo = 2*(bx+bz)*4d= 360.00 cm
rea de concreto de la seccin crtica (Ac)
Ac = bo x d= 1.890 m2
18900 cm2
Cortante Actuante:
Vu (Cortante que acta en la seccin crtica)
Vu = Pu - qu (Cx Cz)= 67.23 ton
Momento mayorado no balanceado (Mu) Vc > Vu
Mu = Vux1 * hp= 0.06 ton-m
225.96 67.23 OK CUMPLE !!!
CORTANTE EN UNA DIRECCION
Cortante en direccin X: Condiciones
Condiciones
CORTANTE EN DOS DIRECCIONES
Cortante en direccin Z:
Condiciones
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Cortante Resistente: bx= 30 cm
bz= 45 cm
= bx/bz= 0.7
El esf. cortante resistente, ser el menor entre (a),(b),y (c).
(a) Vc 0.27 (2 + 4/ c) f'c b o d
(b) Vc s d/b o + 2) f'c b o d
(c) Vc 1.1 f'c b o dVc = Resistencia del Concreto al Corte d/2 d/2
c = Cociente Dim. Mayor y Dim. Menor de Columnabo = Perimetro de la Seccin Crtica
40 Para Columnas Interiores
30 Para Columnas Laterales
20 Para Columnas Esquineras
0.618 0.825 0.618
(1) Vu = 0.75 (0.27 (2 + 4/ c) f'c b o d) =
Vc = ton
(2) s d/b o + 2) f'c b o d)
Vc = ton
(3) Vu = 0.75 (1.1 f'c b o d) Vc = ton
Valor Adoptado:
Vc = ton
= 254.71 ton
Por lo Tanto:
h = 0.60 cm
h Asumido Correcto
Transmisin de momento. Direccin X
Fraccin de momento transmitido (vx)
vx = = 0.38 m= 38.01 cm
Momento polar de inercia:
d Cx = cm4Cx d = cm4
Cxx = Cx / 2= cm
Jcx = = cm4
Transmisin de momento. Direccin Z
Fraccin de momento transmitido (vx)
vz = = 0.42 m42.02 cm
Momento polar de inercia:
d Cz = cm4
29,479,570.31
225.96
La resistencia al Corte Ultimo por Punzonamiento del Concreto
en funcin de las tres expresiones anteriores tenemos
(considerar el menor):
11,938,007.81
41.25
21,642,714.84
48,660,117.19
ESFUERZO DE CORTE
443.70
434.45
225.96
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Cz d = cm4
Czz = Cz / 2= cm
Jcz = = cm4
Esfuerzo Actuante:
Vu = 67228.01 kg
Mux= 39.78 kg-m
Muz= 39.78 kg-m
vu = vu = 3.56 kg/cm2
Esfuerzo Resistente: Vc > Vu
= bx/bz= 0.7
11.96 3.56
(1) = 23.48 kg/cm2
OK El concreto no fallara !!!
(2) = 22.99 kg/cm2
(3) = 11.96 kg/cm2
Valor Adoptado:
Vc = 11.96 kg/cm2
f'c= 2100 ton/m2
bx= 0.30 m
30.00 cm
bz= 0.45 m
45.00 cmAg= 0.135 cm
Condicion:
Mu = Vux1*hp= 0.0637 ton-m
defec= bx-r= 0.200 m PCalculo de refuerzo: 20.00 cm
Indice de refuerzo ()= 30 45((Mmax-1)/((f'cxbwx(d)*0.59))= 0.0366
Porcentaje de acero requerido ()= = 0.0183
Rige 1.33calculado = 0.0243 490
As= xbwxd= 32.83 cm2Refuezo por temperatura
xbwxd= 13.13 cm2
Refuerzo por flexin
As= = 4.12 cm2
DISEO POR FLEXION
48.75
34,791,503.91
14,108,554.69
ARMADURA EN COLUMNA
Condiciones
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As,min= 0.0018xbwxh= 2.43 cm2
Area de acero de diseo= 13.13 cm2
52.53
Acero propuesto por flexin:
Area cm2
1" 1 4.00 As < Asmn.
3/4" 2 2.30 A s= 14.85 cm2 (de hoja 2)
5/8" 3 1.60
1/2" 4 1.02
3/8" 5 0.5
lecho central eje Y
lecho inferior
0.45 m
lecho central eje X bz
0.30 m
bx
lecho inferior
# Varillas 2 2 4
de Varilla 4 1/2" 3 5/8" 2 3/4"
Area acero 2.45 3.20 9.20
Ag= 1350.00 cm2
As,min = * Ag= 32.83 cm2Revisin de la capacidad de columna en compresin
Pn= Capacidad del pedestal en compresin
Ag = rea bruta del pedestal
Asf = rea de acero propuesta por flexin
Pn= 0.80*(0.85*f'c*(Ag-Asf)+(As*f'y))= 556.74 ton OK CUMPLE !!!
Esfuerzo cortante ltimo:
Vu= 0.02 kg/cm2
Capacidad de concreto a cortante: Vc > Vu
Vc= 7.97 kg/cm2 7.97 0.02 OK CUMPLE !!!
Dim. Fierro Corr.
Lecho central eje Y Lecho central eje X Extremos
DISEO POR COMPRESION
DIEO POR CORTANTECondiciones
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Compresin axial:
Vc= 8.01 kg/cm2 8.01 0.02 OK CUMPLE !!!
El pedestal requiere estribos ; se propone lo siguiente:
Usar estribos de acero 3/8"3@ 5cm,3@ 10cm,2@15cm,r@20cm
Nota:
Separacin mxima de estribos = 10 cm
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l o Esquina)
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