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Gerencia de Ingeniería & Construcción Unidad de Proyectos de Subestaciones No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604 Nom. del Proyecto: Línea de Transmisión Cochabamba – La Paz 230 kV Componente: Fund. Porticos Subestación: Palca 230/115 kV Revisión: Emisión inicial Fecha de creación: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresión: 03/03/2015 11:20:00 Página No. 1 INDICE 1.- PRESENTACION………………………………………………………………………..4 1.1.- Introducción…………………………………………………………………………….4 1.2.- Objetivos Generales…………………………………………………………………...5 1.3 Objetivos Específicos…………………………………………………………………...5 2.- ASPECTOS GENERALES DEL PROYECTO ………………………………………..6 2.1.- Ubicación Geográfica………………………………………………………………….6 3.- CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y MATERIALES…………………………….7 3.1.- Características del suelo……………………………………………………………...7 3.2.- Materiales………………………………………………………………………...…….7 3.2.1.- Hormigón Hº- 25……………………………………………………………………..7 3.3.- Recubrimiento………………………………………………………………………….7 3.4.- Valor adoptado para el límite de Fluencia del acero……………………………….7 3.5.- Valor adoptado para la resistencia cilíndrica del Hormigón……………………….7 3.6.- Sistema de Unidades………………………………………………………………….8 4.- DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES……………………….8 5.- NORMATIVA APLICABLE EN EL DISEÑO…………………………………………...8 6.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3d…………………………………………9 6.1.- Características de la Fundación……………………………………………………...9 6.2.- Datos del Fabricante………………………………………………..………………..10 6.3.-Dimensionamiento en Planta………………………………………………………...11 6.4.- Análisis Estructural………………….………………………………………………..11 6.5.- Dimensionamiento en elevación por flexión………………..……………………..13 6.6.- Verificación por Corte a Punzonamiento…………………………………………..14 6.7.- Verificación por Corte a Flexión………..…………………………………………..15 6.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexión……………….………………………16 6.9.- Diseño de Columna…………………………………………….…………………….18 6.10.- Diseño de Estribos de la Columna………………………………………………..19 7.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO……..………………………….20

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    Unidad de Proyectos de Subestaciones

    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

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    INDICE

    1.- PRESENTACION..4

    1.1.- Introduccin.4

    1.2.- Objetivos Generales...5

    1.3 Objetivos Especficos...5

    2.- ASPECTOS GENERALES DEL PROYECTO ..6

    2.1.- Ubicacin Geogrfica.6

    3.- CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y MATERIALES.7

    3.1.- Caractersticas del suelo...7

    3.2.- Materiales....7

    3.2.1.- Hormign H- 25..7

    3.3.- Recubrimiento.7

    3.4.- Valor adoptado para el lmite de Fluencia del acero.7

    3.5.- Valor adoptado para la resistencia cilndrica del Hormign.7

    3.6.- Sistema de Unidades.8

    4.- DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES.8

    5.- NORMATIVA APLICABLE EN EL DISEO...8

    6.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3d9

    6.1.- Caractersticas de la Fundacin...9

    6.2.- Datos del Fabricante....10

    6.3.-Dimensionamiento en Planta...11

    6.4.- Anlisis Estructural...11

    6.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin....13

    6.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento..14

    6.7.- Verificacin por Corte a Flexin....15

    6.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin.16

    6.9.- Diseo de Columna..18

    6.10.- Diseo de Estribos de la Columna..19

    7.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO...20

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    8.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO...21

    9.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3b.22

    9.1.- Caractersticas de la Fundacin.22

    9.2.- Datos del Fabricante....23

    9.3.-Dimensionamiento en Planta..24

    9.4.- Anlisis Estructural...24

    9.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin....26

    9.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento..27

    9.7.- Verificacin por Corte a Flexin....28

    9.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin.29

    9.9.- Diseo de Columna..31

    9.10.- Diseo de Estribos de la Columna..32

    10.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO.....33

    11.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO.....34

    12.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3e...35

    12.1.- Caractersticas de la Fundacin...35

    12.2.- Datos del Fabricante..36

    12.3.-Dimensionamiento en Planta.37

    12.4.- Anlisis Estructural.37

    12.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin..39

    12.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento40

    12.7.- Verificacin por Corte a Flexin...41

    12.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin...42

    12.9.- Diseo de Columna...44

    12.10.- Diseo de Estribos de la Columna45

    13.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO.....46

    14.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO.....47

    15.- MEMORIA DE CALCULO PORTICO PO- 3a...48

    15.1.- Caractersticas de la Fundacin...48

    15.2.- Datos del Fabricante..49

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    15.3.-Dimensionamiento en Planta.50

    15.4.- Anlisis Estructural.50

    15.5.- Dimensionamiento en elevacin por flexin...52

    15.6.- Verificacin por Corte a Punzonamiento....53

    15.7.- Verificacin por Corte a Flexin......54

    15.8.- Calculo del Refuerzo de Acero por Flexin...55

    15.9.- Diseo de Columna...57

    15.10.- Diseo de Estribos de la Columna58

    16.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO.....59

    17.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO.....60

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    INFORME SUBESTACION PALCA

    1.-PRESENTACIN.

    La fundacin es aquella parte de la estructura que tiene como funcin transmitir en

    forma adecuada las cargas de la estructura al suelo y brindar al mismo un sistema de

    apoyo estable y rgido.

    La fundacin estar bien diseada si cumple adecuadamente con su doble funcin,

    estabilidad y resistencia, controlando dos estados lmites a saber, las condiciones de

    servicio y las condiciones de falla por resistencia del suelo.

    Las zapatas aisladas son elementos estructurales de gran importancia en las

    construcciones, es en ella que descansa la estructura, es por eso que su diseo debe

    ser realizado a detalle.

    1.1.-INTRODUCCIN.

    La cimentacin es la parte de la estructura que permite la transmisin de las cargas

    que actan, hacia el suelo o hacia la roca subyacente.

    Cuando los suelos reciben las cargas de la estructura, se comprimen en mayor o en

    menor grado, y producen asentamientos de los diferentes elementos de la

    cimentacin y por consiguiente de toda la estructura. Durante el diseo se deben

    controlar tanto los asentamientos absolutos como los asentamientos diferenciales

    La zapatas aisladas se emplean para transmitir al terreno la carga de un solo soporte

    y su planta suele ser cuadrada o rectangular , en este tipo de fundacin el elemento

    estructural que transmite los esfuerzos ser un pilar o columna, pudiendo ser ste de

    hormign o metlico. El pilar arrancar siempre desde el centro geomtrico de la base

    de la zapata.

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    1.2.-OBJETIVOS GENERALES.

    Descripcin y justificacin del diseo y clculos realizados para la fundacin

    de la estructura soporte de los Prticos.

    Dar el uso respectivo a las normas vigentes en nuestro pas y con el mejor

    criterio posible.

    1.3.- OBJETIVO ESPECIFICO:

    Verificar que las fundaciones cumplan al ser sometidas con las cargas tanto

    como al Volcamiento, Punzonamiento, Desplazamiento, etc...

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    2.-ASPECTOS GENERALES DEL PROYECTO.

    2.1.- UBICACIN GEOGRAFICA

    Palca es una pequea localidad capital de la provincia de Pedro Domingo Murillo en

    el Departamento de La Paz, se encuentra al Sudeste a 68 km.

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    3.- CARACTERISTICAS DEL TERRENO Y MATERIALES

    3.1. CARACTERSTICAS DEL SUELO

    Capacidad portante del terreno: 1.2 Kg/cm2

    Coeficiente de balasto utilizado: 2.56 Kg/cm2 (Tabla Anexo 1, pg. 1)

    3.2. MATERIALES

    3.2.1. HORMIGN H25:

    Resistencia caracterstica fc = 250 Kg/cm2

    Mdulo de elasticidad E = 15100* = 238751.96 Kg/cm2

    Peso volumtrico = 2400 Kg/m3

    3.3. RECUBRIMIENTO

    El recubrimiento que se debe tomar para los diferentes elementos estructurales,

    depende de la agresividad del medio al que estn expuestos y de las caractersticas

    del hormign. En este caso se tomarn los siguientes valores de recubrimiento en cm

    Recubrimiento de columnas = 2,5 - 3,0 cm.

    Recubrimiento de Zapatas= 5,0 7,0 cm.

    3.4.- VALOR ADOPTADO PARA EL LIMITE DE FLUENCIA DEL ACERO.

    Columnas: fy = 4200 Kg./cm2

    Zapatas: fy = 4200 Kg. /cm2

    3.5.- VALOR ADOPTADO PARA LA RESISTENCIA CILINDRICA DEL HORMIGON

    Columnas: fc = 250 Kg./cm2

    Zapatas: fc = 250 Kg./cm2

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    3.6. SISTEMA DE UNIDADES

    Fuerzas Kg y Ton

    Longitud cm y m

    4.-DIMENSIONES DE LOS ELEMENTOS ESTRUCTURALES

    COLUMNAS

    60X60 [cm] Para PO- 3d

    70x70[cm] Para P0 - 3c

    La seccin de columna para cada fundacin asume el criterio de descenso de carga,

    esto para realizar el diseo de columna mediante el programa Pca column.

    5.- NORMATIVA APLICABLE EN EL DISEO

    La norma a aplicarse para la verificacin de las fundaciones ser:

    ACI 318-05. (American Concrete Institute)

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    6.- MEMORIA DE CLCULO

    PORTICO PO 3d

    6.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION

    A = Zapata lado X

    B = Zapata lado Y

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y

    h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata

    h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno

    h2 = Canto de Zapata

    Vc = Volumen de Concreto

    Vs = Volumen de Terreno

    DATOS DE INICIO

    qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible

    s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno

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    6.2.- DATOS DEL FABRICANTE

    REACCIONES AL TERRENO

    Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al

    terreno, segn los ejes globales de la estructura.

    Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los

    mostrados para el eje Y.

    DATOS

    P1: 17040 kg a1: 60 cm l: 90 cm

    P2: 17040 kg b1: 60 cm : 0.01 m3/m3

    P3: 17040 kg a2: 60 cm Fy: 4200 kg/cm2

    P4: 17040 kg b2: 60 cm F'c: 250 kg/cm2

    a3: 60 cm qa: 1.2 kg/cm2

    b3: 60 cm : 0.9 flexion

    a4: 60 cm r 5 cm

    b4: 60 cm

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    Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se

    realizara el analisis mediante diagramas

    6.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA

    R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg

    = = Tenemos una fundacion cuadrada

    A = B

    = = A = cm

    B = cm

    = (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B

    = + + + = kg/ cm2

    Areq R

    qa

    Areq

    17040 17040 68160

    A*B

    17040 17040

    qu

    300

    300

    qu 17040 17040 17040 17040

    A^2 68160

    1.2

    282 cm

    90000

    0.909

    6.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL

    qx=qu*B= * = kg/cm

    qx= kg/cm

    x= 80 cm l = 90 cm x= 80 cm

    V1 V2

    272.6

    0.909 300 272.6

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    Obtenemos los valores de las cortantes:

    Vmax2= kg

    Vmax4= kg

    "V"

    Vmax1= kg

    Vmax3= kg

    28633.5

    12271.5

    12271.5

    28633.5

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 13

    Obtenemos los valores de los momentos

    6.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION

    df =

    Mmax

    B fy (1 0.59 (fyfc

    ))

    d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.

    df = 1503259

    0.9 0.01 300 4200 (1 0.59 0.01 (4200250

    ))

    df = 12.13 cm

    d = 1.5 12.13 = 18.196cm

    h2 = d + 2 rec = 20 + 2 5 = 30 cm

    Mmax2= kgcm

    a=

    b=

    c=

    "M"

    cm

    Mmax1= kgcm

    Mmax3= kgcm

    1

    11025

    1

    -90

    11025

    -90

    1503259

    -1503259

    1503259

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    6.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO

    Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para

    la carga de servicio de cada una de las columnas.

    Vci =Piu

    ( b0 d)

    b0 = 2 (a + b + 2d)

    Pu = 17040 kg

    Vcu =17040

    (0.75 2 (60 + 60 + 2 20) 20)

    Vcu = 3.55kg/cm2

    El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por

    punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:

    Vc = 0.53 (1 +2

    ) fc

    Vc = 0.27 (s d

    b0+ 2) fc

    Vc = 1.06 fc

    Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna

    s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata

    Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.

    f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.

    bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.

    d = Canto til de la zapata

    Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:

    Vc Vcu

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    Vc = 0.53 (1 +2

    1) 250 = 25.14/2

    Vc = 0.27 (40 20

    2 (60 + 60 + 2 20)+ 2) 250 = 19.21kg/cm2

    Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2

    16.76 3.55

    6.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION

    Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento

    desarrollado a continuacin:

    Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la

    siguiente ecuacin:

    Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada

    por la siguiente ecuacin:

    Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2

    Donde se tiene que cumplir:

    Vc Vumax

    8.38 5.15

    l-X0= 195 cm Vci= Vui/*B*d

    X0= -105 cm

    Kg/cm2

    vu1= 14608.93 kg Vc1= 3.25

    Vu2= 11012.88 kg Vc2= 2.45

    Vu3= 23179.50 kg Vc3= 5.15

    Aumentar unos cuantos cm

    de precaucion al valor de d

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    Unidad de Proyectos de Subestaciones

    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 16

    6.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION

    PARA EJE X:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 1503259kg cm

    Asreq = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 1503259kg cm

    Asreq+ = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2

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    Nom. del Proyecto:

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    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 17

    PARA EJE Y:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 1503259kg cm

    Asreq = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 1503259kg cm

    Asreq+ = 19.272 cm2 15 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2

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    Nom. del Proyecto:

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    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 18

    6.9.- DISEO DE COLUMNA

    Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un

    programa netamente al diseo de columnas.

    Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al

    terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 19

    6.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA

    Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de

    10mm.

    Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar

    diametros menores.

    De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:

    Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S

    Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).

    Donde :

    b c = 60 cm

    Ag = Area bruta

    Ac = Area de Confinamiento

    S = saparacion entre estribos.

    r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal

    Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2

    Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2

    Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S

    Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S

    Se Toma el mayor para la pesima situacion

    S a / 4 = 60/4 = 15 cm

    S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm

    S 10 cm

    Se considerara el 1ro:

    Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2

    As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm

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    Nom. del Proyecto:

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    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 20

    7.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO

    En X, Y:

    Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:

    Pc : 12009.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 13919.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 2784.35 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    U: 0.30 Coeficiente de rozamiento

    Fx: 4539 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X)

    Fest: Esfuerzo Estbilizador

    Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento

    Fest = (Pc + Ps + N)

    Fest = (12009.6+13919.04+2784.35)

    Fest = 28712.99 Kgf

    Fdesl = Fh=Fx

    Fdesl = 4539

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 28712.990.30

    4539= 1.898 1.50 CUMPLE

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    Nom. del Proyecto:

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 21

    8.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO

    En X, Y:

    Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:

    Pc : 12009.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 13919.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 2784.35 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    Fy: 4539 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)

    Mx: 7262.4Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)

    Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)

    Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)

    Momento Volcador

    Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)

    Mvx = 7262.4+4539*(1,40+0,20+0,30)

    Mvx = 15886.5 Kgf*m

    Momento Estabilizador

    Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}

    Mestx = (12009.6+13919.04+2784.35)*(3.00/2) +0*(0.30/3) +0*(1/3+0.30)

    Mestx = 43069.485 Kgf*m

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 43069.485

    15886.5= 2.711 1.50 CUMPLE

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    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 22

    9.- MEMORIA DE CLCULO

    PORTICO PO 3b

    9.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION

    A = Zapata lado X

    B = Zapata lado Y

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y

    h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata

    h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno

    h2 = Canto de Zapata

    Vc = Volumen de Concreto

    Vs = Volumen de Terreno

    DATOS DE INICIO

    qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible

    s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 23

    9.2.- DATOS DEL FABRICANTE

    REACCIONES AL TERRENO

    Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al

    terreno, segn los ejes globales de la estructura.

    Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los

    mostrados para el eje Y.

    DATOS

    kg cm l: cm

    kg cm : m3/m3

    kg cm Fy: kg/cm2

    kg cm F'c: kg/cm2

    cm qa: kg/cm2

    cm : flexion

    cm r cm

    cm

    P1:

    P2:

    P3:

    P4:

    b1: 60

    a2: 60

    90

    0.01

    4200

    250

    12807.8

    12807.8

    12807.8

    12807.8

    1.2

    0.9

    5

    a1: 60

    b2: 60

    a3: 60

    b3: 60

    a4: 60

    b4: 60

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 24

    Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se

    realizara el analisis mediante diagramas

    9.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA

    R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg

    = = Tenemos una fundacion cuadrada

    A = B

    = = A = cm

    B = cm

    = (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B

    = + + + = kg/ cm2

    Areq R

    qa

    Areq

    12808 12808 51231

    A*B

    12808 12808

    qu

    250

    250

    qu 12808 12808 12808 12808

    A^2 51231

    1.2

    244.5 cm

    62500

    0.984

    9.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL

    qx=qu*B= * = kg/cm

    qx= kg/cm

    x= 80 cm l = 90 cm x= 80 cm

    V1 V2

    245.9

    0.984 250 245.9

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 25

    Obtenemos los valores de las cortantes:

    Vmax2= kg

    Vmax4= kg Reacciones:

    V1= kg

    "V" V2= kg

    v2= 30737.5

    v1= 30737.5

    Vmax1= kg

    Vmax3= kg

    30737.5

    30737.5

    19672

    11065.5

    11065.5

    19672

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

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    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 26

    Obtenemos los valores de los momentos

    9.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION

    df =

    Mmax

    B fy (1 0.59 (fyfc

    ))

    d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.

    df = 786880

    0.9 0.01 250 4200 (1 0.59 0.01 (4200250

    ))

    df = 9.614 cm

    d = 1.5 9.614 = 14.421 cm

    h2 = d + 2 rec = 15 + 2 5 = 25 cm

    Mmax2= kgcm

    a=

    b=

    c=

    "M"

    cm

    Mmax1= kgcm

    Mmax3= kgcm

    1

    6400

    1

    -90

    6400

    -90

    786880

    -786880

    786880

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

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    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 27

    9.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO

    Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para

    la carga de servicio de cada una de las columnas.

    Vci =Piu

    ( b0 d)

    b0 = 2 (a + b + 2d)

    Pu = 17040 kg

    Vcu =12807.75

    (0.75 2 (60 + 60 + 2 15) 15)

    Vcu = 3.795kg/cm2

    El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por

    punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:

    Vc = 0.53 (1 +2

    ) fc

    Vc = 0.27 (s d

    b0+ 2) fc

    Vc = 1.06 fc

    Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna

    s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata

    Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.

    f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.

    bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.

    d = Canto til de la zapata

    Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:

    Vc Vcu

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    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 28

    Vc = 0.53 (1 +2

    1) 250 = 25.14/2

    Vc = 0.27 (40 15

    2 (60 + 60 + 2 15)+ 2) 250 = 17.08kg/cm2

    Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2

    16.76 3.795

    9.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION

    Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento

    desarrollado a continuacin:

    Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la

    siguiente ecuacin:

    Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada

    por la siguiente ecuacin:

    Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2

    Donde se tiene que cumplir:

    Vc Vumax

    8.38 5.68

    l-X0= 170 cm Vci= Vui/*B*d

    X0= -80 cm

    Kg/cm2

    vu1= 13140.28 kg Vc1= 4.67

    Vu2= 10089.13 kg Vc2= 3.59

    Vu3= 15983.50 kg Vc3= 5.68

    Aumentar unos cuantos cm

    de precaucion al valor de d

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 29

    9.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION

    PARA EJE X:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 786880kg cm

    Asreq = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 786880kg cm

    Asreq+ = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2

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    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 30

    PARA EJE Y:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 786880kg cm

    Asreq = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 786880kg cm

    Asreq+ = 14.426 cm2 13 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2

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    Unidad de Proyectos de Subestaciones

    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 31

    9.9.- DISEO DE COLUMNA

    Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un

    programa netamente al diseo de columnas.

    Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al

    terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.

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    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 32

    9.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA

    Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de

    10mm.

    Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar

    diametros menores.

    De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:

    Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S

    Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).

    Donde :

    b c = 60 cm

    Ag = Area bruta

    Ac = Area de Confinamiento

    S = saparacion entre estribos.

    r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal

    Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2

    Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2

    Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S

    Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S

    Se Toma el mayor para la pesima situacion

    S a / 4 = 60/4 = 15 cm

    S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm

    S 10 cm

    Se considerara el 1ro:

    Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2

    As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 33

    10.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO

    En X, Y:

    Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:

    Pc : 9279.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 11948.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 1980.25 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    U: 0.30 Coeficiente de rozamiento

    Fx: 4367 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X)

    Fest: Esfuerzo Estabilizador

    Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento

    Fest = (Pc + Ps + N)

    Fest = (9279.6+11948.04+1980.25)

    Fest = 23207.89 Kgf

    Fdesl = Fh=Fx

    Fdesl = 4367

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 23207.890.30

    4367= 1.594 1.50 CUMPLE

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    Nom. del Proyecto:

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    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 34

    11.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO

    En X, Y:

    Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:

    Pc : 9279.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 11948.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 1980.25 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    Fy: 4367 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)

    Mx: 6987.2 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)

    Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)

    Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)

    Momento Volcador

    Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)

    Mvx = 6987.2+4367*(1,40+0,20+0,25)

    Mvx = 15066.15 Kgf*m

    Momento Estabilizador

    Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}

    Mestx = (9279.6+11948.04+1980.25)*(2.50/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)

    Mestx = 29009.86 Kgf*m

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 29009.86

    15066.15= 1.925 1.50 CUMPLE

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 35

    12.- MEMORIA DE CLCULO

    PORTICO PO 3e

    12.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION

    A = Zapata lado X

    B = Zapata lado Y

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y

    h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata

    h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno

    h2 = Canto de Zapata

    Vc = Volumen de Concreto

    Vs = Volumen de Terreno

    DATOS DE INICIO

    qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible

    s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

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    Componente: Fund. Porticos

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 36

    12.2.- DATOS DEL FABRICANTE

    REACCIONES AL TERRENO

    Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al

    terreno, segn los ejes globales de la estructura.

    Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los

    mostrados para el eje Y.

    DATOS

    kg cm l: cm

    kg cm : m3/m3

    kg cm Fy: kg/cm2

    kg cm F'c: kg/cm2

    cm qa: kg/cm2

    cm : flexion

    cm r cm

    cm

    P1:

    P2:

    P3:

    P4:

    b1: 60

    a2: 60

    90

    0.01

    4200

    250

    7776

    7776

    7776

    7776

    1.2

    0.9

    5

    a1: 60

    b2: 60

    a3: 60

    b3: 60

    a4: 60

    b4: 60

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 37

    Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se

    realizara el analisis mediante diagramas

    12.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA

    R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg

    = = Tenemos una fundacion cuadrada

    A = B

    = = A = cm

    B = cm

    = (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B

    = + + + = kg/ cm2

    Areq R

    qa

    Areq

    7776 7776 31104

    A*B

    7776 7776

    qu

    210

    210

    qu 7776 7776 7776 7776

    A^2 31104

    1.2

    161 cm

    44100

    0.846

    12.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL

    qx=qu*B= * = kg/cm

    qx= kg/cm

    x= 55 cm l = 90 cm x= 55 cm

    V1 V2

    177.7

    0.846 210 177.7

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 38

    Obtenemos los valores de las cortantes:

    Vmax2= kg

    Vmax4= kg Reacciones:

    V1= kg

    "V" V2= kg

    v2= 18660

    v1= 18660

    Vmax1= kg

    Vmax3= kg

    18660

    18660

    10263

    8397

    8397

    10263

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

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    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 39

    Obtenemos los valores de los momentos

    12.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION

    df =

    Mmax

    B fy (1 0.59 (fyfc

    ))

    d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.

    df = 282233

    0.9 0.01 200 4200 (1 0.59 0.01 (4200250

    ))

    df = 6.437 cm

    d = 1.5 6.437 = 9.66 cm

    d = 15 cm ACI 318S 05

    h2 = d + 2 rec = 15 + 2 5 = 25 cm

    Mmax2= kgcm

    a=

    b=

    c=

    "M"

    cm

    Mmax1= kgcm

    Mmax3= kgcm

    1

    3025

    1

    -90

    3025

    -90

    282233

    -282233

    282233

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    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 40

    12.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO

    Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para

    la carga de servicio de cada una de las columnas.

    Vci =Piu

    ( b0 d)

    b0 = 2 (a + b + 2d)

    Pu = 17040 kg

    Vcu =7776

    (0.75 2 (60 + 60 + 2 15) 15)

    Vcu = 2.30kg/cm2

    El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por

    punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:

    Vc = 0.53 (1 +2

    ) fc

    Vc = 0.27 (s d

    b0+ 2) fc

    Vc = 1.06 fc

    Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna

    s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata

    Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.

    f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.

    bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.

    d = Canto til de la zapata

    Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:

    Vc Vcu

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    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 41

    Vc = 0.53 (1 +2

    1) 250 = 25.14/2

    Vc = 0.27 (40 15

    2 (60 + 60 + 2 15)+ 2) 250 = 17.08kg/cm2

    Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2

    16.76 2.30

    12.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION

    Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento

    desarrollado a continuacin:

    Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la

    siguiente ecuacin:

    Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada

    por la siguiente ecuacin:

    Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2

    Donde se tiene que cumplir:

    Vc Vumax

    8.38 4.23

    l-X0= 150 cm Vci= Vui/*B*d

    X0= -60 cm

    Kg/cm2

    vu1= 9993.38 kg Vc1= 4.23

    Vu2= 7195.23 kg Vc2= 3.05

    Vu3= 7994.70 kg Vc3= 3.38

    Aumentar unos cuantos cm

    de precaucion al valor de d

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    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 42

    12.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION

    PARA EJE X:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 282233kg cm

    Asreq = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 282233kg cm

    Asreq+ = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 25 = 4.5 cm2

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    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 43

    PARA EJE Y:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 282233kg cm

    Asreq = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 282233kg cm

    Asreq+ = 5.74 cm2 11 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 25 = 4.5 cm2

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    12.9.- DISEO DE COLUMNA

    Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un

    programa netamente al diseo de columnas.

    Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al

    terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 45

    12.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA

    Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de

    10mm.

    Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar

    diametros menores.

    De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:

    Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S

    Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).

    Donde :

    b c = 60 cm

    Ag = Area bruta

    Ac = Area de Confinamiento

    S = saparacion entre estribos.

    r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal

    Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2

    Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2

    Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S

    Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S

    Se Toma el mayor para la pesima situacion

    S a / 4 = 60/4 = 15 cm

    S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm

    S 10 cm

    Se considerara el 1ro:

    Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2

    As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm

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    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 46

    13.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO

    En X, Y:

    Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:

    Pc : 8175.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 7774.38 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 4434.65 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    U: 0.30 Coeficiente de rozamiento

    Fx: 3538 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X, Y)

    Fest: Esfuerzo Estabilizador

    Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento

    Fest = (Pc + Ps + N)

    Fest = (8175.6+7774.38+4434.65)

    Fest = 20384.63 Kgf

    Fdesl = Fh=Fx

    Fdesl = 3538

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 20384.630.30

    3538= 1.728 1.50 CUMPLE

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 47

    14.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO

    En X, Y:

    Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:

    Pc : 8175.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 7774.38 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 4434.65 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    Fy: 3538 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)

    Mx: 4660.8 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)

    Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)

    Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)

    Momento Volcador

    Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)

    Mvx = 4660.8+3538*(1,40+0,20+0,25)

    Mvx = 12206.1 Kgf*m

    Momento Estabilizador

    Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}

    Mestx = (8175.6+7774.38+4434.65)*(2.00/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)

    Mestx = 20384.63 Kgf*m

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 20384.63

    12206.1= 1.67 1.50 CUMPLE

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 48

    15.- MEMORIA DE CLCULO

    PORTICO PO 3a

    15.1.- CARACTERISTICAS DE LA FUNDACION

    A = Zapata lado X

    B = Zapata lado Y

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado X

    1, 2, 3, 4 = 0.60 m Columna lado Y

    h = 1.40 m Altura terreno sobre zapata

    h1 = 0.20 m Altura pedestal sobre terreno

    h2 = Canto de Zapata

    Vc = Volumen de Concreto

    Vs = Volumen de Terreno

    DATOS DE INICIO

    qadm = 1.20 Kgf/cm2 Tensin Admisible

    s = 1800 Kgf/m3 Densidad del terreno

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 49

    15.2.- DATOS DEL FABRICANTE

    REACCIONES AL TERRENO

    Se muestra a continuacin los esfuerzos mximos y mnimos transmitidos al

    terreno, segn los ejes globales de la estructura.

    Los esfuerzos verticales de traccin y compresin se corresponden con los

    mostrados para el eje Y.

    DATOS

    kg cm l: cm

    kg cm : m3/m3

    kg cm Fy: kg/cm2

    kg cm F'c: kg/cm2

    cm qa: kg/cm2

    cm : flexion

    cm r cm

    cm

    P1:

    P2:

    P3:

    P4:

    b1: 60

    a2: 60

    190

    0.01

    4200

    250

    13644

    13644

    13644

    13644

    1.2

    0.9

    5

    a1: 60

    b2: 60

    a3: 60

    b3: 60

    a4: 60

    b4: 60

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 50

    Para obtener las cortantes maximas y momentos maximos negativos , positivos se

    realizara el analisis mediante diagramas

    19.3.-DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA

    R= P1+P2+P3+P4 R= + + + R= kg

    = = Tenemos una fundacion cuadrada

    A = 1.4*B

    = = A = cm

    B = cm

    = (Pu1 + Pu2 + Pu3 + Pu4)/A*B

    = + + + = kg/ cm2

    87500

    0.998

    qu

    350

    250

    qu 13644 13644 13644 13644

    A^2 54576

    1.2

    337.2 cm

    13644 54576

    A*B

    13644 13644

    Areq R

    qa

    Areq

    13644

    19.4.- ANALISIS ESTRUCTURAL

    qx=qu*A= * = kg/cm

    qx= kg/cm

    x= 80 cm l = 190 cm x= 80 cm

    V1 V2

    349.3

    0.998 350 349.3

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 51

    Obtenemos los valores de las cortantes:

    Vmax2= kg

    Vmax4= kg Reacciones:

    V1= kg

    "V" V2= kg

    v2= 61127.5

    v1= 61127.5

    Vmax1= kg

    Vmax3= kg

    61127.5

    61127.5

    27944

    33183.5

    33183.5

    27944

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 52

    Obtenemos los valores de los momentos

    15.5.- DIMENSIONAMIENTO EN ELEVACION FLEXION

    df =

    Mmax

    B fy (1 0.59 (fyfc

    ))

    d = 1.5 df factor de seguridad por punzonamiento.

    df = 1117760

    0.9 0.01 350 4200 (1 0.59 0.01 (4200250

    ))

    df = 11.46 cm

    d = 1.5 11.46 = 17.19 cm

    d = 20 cm

    h2 = d + 2 rec = 20 + 2 5 = 30 cm

    Mmax2= kgcm

    a=

    b=

    c=

    "M"

    cm

    Mmax1= kgcm

    Mmax3= kgcm

    1

    6400

    1

    -190

    6400

    -190

    1117760

    -1117760

    1117760

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 53

    15.6.- VERIFICACION POR CORTE A PUNZONAMIENTO

    Para la verificacin a corte por punzonamiento se calcular la tensin de corte para

    la carga de servicio de cada una de las columnas.

    Vci =Piu

    ( b0 d)

    b0 = 2 (a + b + 2d)

    Pu = 17040 kg

    Vcu =13644

    (0.75 2 (60 + 60 + 2 20) 20)

    Vcu = 2.84kg/cm2

    El reglamento ACI 318-05* establece que la tensin admisible a corte por

    punzonamiento es el menor valor de las siguientes ecuaciones:

    Vc = 0.53 (1 +2

    ) fc

    Vc = 0.27 (s d

    b0+ 2) fc

    Vc = 1.06 fc

    Dnde: = Relacin entre el lado largo y el lado corto de la columna

    s = 40 para cargas aplicadas hacia el centro de una zapata

    Vc = Tensin admisible al cortante proporcionada por el concreto.

    f 'c = Resistencia especfica a la compresin del concreto a los 28 das.

    bo = Permetro de la seccin crtica para cortante.

    d = Canto til de la zapata

    Entonces se debe cumplir con la siguiente condicin:

    Vc Vcu

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 54

    Vc = 0.53 (1 +2

    1) 250 = 25.14/2

    Vc = 0.27 (40 20

    2 (60 + 60 + 2 20)+ 2) 250 = 19.21kg/cm2

    Vc = 1.06 250 = 16.76 kg/cm2

    16.76 2.84

    15.7.- VERIFICACION POR CORTE A FLEXION

    Para los diferentes tipos de zapatas combinadas se sigue el mismo procedimiento

    desarrollado a continuacin:

    Calcular la tensin de corte por flexin a una distancia d de los apoyos con la

    siguiente ecuacin:

    Segn el reglamento ACI 318S-05* la tensin de corte por flexin est determinada

    por la siguiente ecuacin:

    Vc = 0.53 fc = 0.53 250 = 8.38/2

    Donde se tiene que cumplir:

    Vc Vumax

    8.38 7.90

    l-X0= 270 cm Vci= Vui/*B*d

    X0= -80 cm

    Kg/cm2

    vu1= 41479.38 kg Vc1= 7.90

    Vu2= 30725.46 kg Vc2= 5.85

    Vu3= 20958.00 kg Vc3= 3.99

    Aumentar unos cuantos cm

    de precaucion al valor de d

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 55

    15.8.- CALCULO DEL REFUERZO DE ACERO POR FLEXION

    PARA EJE X:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 1117760 kg cm

    Asreq = 15.107 cm2 18 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 1117060 kg cm

    Asreq+ = 15.107cm2 18 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 56

    PARA EJE Y:

    Asreqi =Mui

    fy (d a2

    )

    a =Asreqi fy

    0.85 fc B

    Donde: =0.9

    Muy = 798400 kg*cm

    fy =Esfuerzo de fluencia para refuerzo de acero.

    f c = Resistencia especifica a la compresin del concreto a los 28 das.

    B = Ancho de la franja considerada.

    Para Mu = 798400 kg cm

    Asreq = 10.791 cm2 13 12 c /20 cm

    Para Mu+ = 798400 kg cm

    Asreq+ = 10.791cm2 13 12 c /20 cm

    Calculados el refuerzo de acero para los momentos crticos determinar el acero

    mnimo ACI 318-05*:

    Amin = 0.0018 B H

    Amin = 0.0018 100 30 = 5.4 cm2

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    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 57

    15.9.- DISEO DE COLUMNA

    Para realizar el calculo de las columnas se trabajo en el programa PCAcolum, es un

    programa netamente al diseo de columnas.

    Teniendo los datos de Compresion, Traccion y Cortante maximo que se transfiere al

    terreno se realiza el diseo de la columna a continuacion.

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 58

    15.10.- DISEO DE ESTRIBOS DE LA COLUMNA

    Por norma ACI 318-05 sec 7.10.5.1 el diametro minimo del estribo debera ser de

    10mm.

    Viendo que en nuestro diseo tenemos triple rama de estribos se puede usar

    diametros menores.

    De esta manera hallamos Asreqe y se asume el mayor:

    Asreqe1 = 0.3* bc *(f`c/fy)* (Ag/Ac-1)* S

    Asreqe2 = 0.09 * bc * S * (f`c/fy).

    Donde :

    b c = 60 cm

    Ag = Area bruta

    Ac = Area de Confinamiento

    S = saparacion entre estribos.

    r = 3 cm Recubrimiento de Pedestal

    Ag = a*b = 60*60 = 3600 cm2

    Ac = (a-2*r) * (b-2*r) = (60- 6)*(60-6) = 2916 cm2

    Asreqe1 = 0.3* 60* (250/4200)*(3600/2916 -1)*S = 0.251*S

    Asreqe2 = 0.09 * 60 * S * (250/4200) = 0.321* S

    Se Toma el mayor para la pesima situacion

    S a / 4 = 60/4 = 15 cm

    S 6*db = 6 * 2.4 = 14.4 cm

    S 10 cm

    Se considerara el 1ro:

    Asreqe = 0.321 * 15 = 4.815 cm2 10e 10 c/ 15 cm = 7.85 cm2

    As estribo real = 9.33 cm 2 11x3 e 6 c/ 15 cm

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    16.- VERIFICACION DE ZAPATA A DESLIZAMIENTO

    En X, Y:

    Se comprobara la zapata a deslizamiento a partir de:

    Pc : 11829.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 18158.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 2845.3 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    U: 0.30 Coeficiente de rozamiento

    Fx: 4168 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en X, Y)

    Fest: Esfuerzo Estabilizador

    Fdesl: Esfuerzo Deslizamiento

    Fest = (Pc + Ps + N)

    Fest = (11829.6+18158.04+2845.3)

    Fest = 32832.94 Kgf

    Fdesl = Fh=Fx

    Fdesl = 4168

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 32832.940.30

    4168= 2.36 1.50 CUMPLE

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    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 60

    17.- VERIFICACION DE ZAPATA A VUELCO

    En X:

    Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:

    Pc : 11829.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 18158.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 2845.3 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    Fy: 4168 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)

    Mx: 6668.8 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)

    Epzy: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)

    Eppy: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)

    Momento Volcador

    Mvx = Mx+Fy*(h + h1 + h2)

    Mvx = 6668.8+4168*(1,40+0,20+0,30)

    Mvx = 14588 Kgf*m

    Momento Estabilizador

    Mestx = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}

    Mestx = (11829.6+18158.04+2845.3)*(2.5/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)

    Mestx = 41041.175 Kgf*m

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 41041.175

    14588= 2.81 1.50 CUMPLE

  • Gerencia de Ingeniera & Construccin

    Unidad de Proyectos de Subestaciones

    No. de Proyecto: P074 Referencia: P074PCA320C604

    Nom. del Proyecto:

    Lnea de Transmisin Cochabamba La Paz 230 kV

    Componente: Fund. Porticos

    Subestacin: Palca 230/115 kV Revisin: Emisin inicial

    Fecha de creacin: 24/02/2015 17:44 Fecha de impresin: 03/03/2015 11:20:00 Pgina No. 61

    En Y:

    Se comprobara la zapata a vuelco para la combinacion de cargas pesima a partir de:

    Pc : 11829.6 Kgf Peso de Concreto = (Vc x )

    Ps: 18158.04 Kgf Peso del Terreno = (Vs x s)

    N: 2845.3 Kgf Esfuerzo Vertical en cabeza de pedestal

    Fx: 4168 Kgf Esfuerzo Horizontal en cabeza de pedestal (en Y)

    My: 6668.8 Kgf*m Momento en cabeza de pedestal (en X)

    Epzx: 0 Kgf Empuje pasivo en zapata (en Y)

    Eppx: 0Kgf Empuje pasivo en pedestal (en Y)

    Momento Volcador

    Mvy = My+Fx*(h + h1 + h2)

    Mvy = 6668.8+4168*(1,40+0,20+0,30)

    Mvy = 14588 Kgf*m

    Momento Estabilizador

    Mesty = (Pc + Ps + N)*(b/2)+Epzy*(h2/3)+Eppy*{(h/3)+h2}

    Mesty = (11829.6+18158.04+2845.3)*(3.5/2) +0*(0.25/3) +0*(1.4/3+0.25)

    Mesty = 57457.645 Kgf*m

    Coef. Seguridad =

    1.50

    Coef. Seg = 57457.645

    14588= 3.93 1.50 CUMPLE