Diseño Zapata - Para Version 8

Transcript

Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe ZAPATA CON CARGA EXCENTRICA Dimensionar en planta la cimentación de la zapata aislada que se muestra en la figura adjunta. PD=180ton; PL= 65ton; ht=2.00m; st =3.5kg/cm2; Df=1.70m gm =2.1ton/m3; S/Cpiso=500 kg/m2; e=0.90m. 1. Ejecutamos el programa SAFE. 2. Escogemos las unidades correspondientes a nuestro problema (ton-m). 3. Definir los elementos a utilizar. 4. Dibujar las secciones de zapata. 5. Dibujar la sección de columna. 6. Definir los estados de carga. 7. Aplicar las solicitaciones. 8. RUN 9. Verificar los esfuerzos en el terreno. 10. Verificar el peralte de la zapata con los esfuerzos de corte actuantes. 11. Diseñar el refuerzo por flexión Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 1 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe En el menú DEFINE creamos las propiedades y definimos sus características resistentes y de diseño de la zapata a modelar. Seleccionando la zapata ingresamos desde el menú DEFINE la constante de muelle que modelara el suelo de fundación. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 2 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe En esta ventana colocamos el módulo de balasto. En el menú DEFINE definimos los estados de carga a los que estará sometido. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 3 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Definimos combinaciones de carga. Para ello definimos la combinación de servicio (CM+CV). Asimismo definimos la combinación de diseño con los factores de amplificación de carga. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 4 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Haciendo clic derecho en la zapata se abre este cuadro de dialogo muy importante en el cual podemos editar su geometría y editar también sus propiedades y cargas. Nótese que se ingresa además la carga muerta proveniente del peso promedio del suelo. Nótese que se ingresa la sobrecarga por unidad de área de zapata. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 5 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Haciendo clic derecho en el área que representa la columna definimos la carga que actúa sobre esta. Nótese el ingreso de carga muerta. Después de seleccionar los nudos correspondientes a la geometría de la columna ingresamos los momentos producto de la excentricidad de las cargas. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 6 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Después de seleccionar los nudos correspondientes a la geometría de la columna ingresamos los momentos producto de la excentricidad de las cargas. Ejecutamos el programa. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 7 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Verificamos el esfuerzo en el suelo. Para ello visualizamos el mapa de esfuerzos y verificamos que sea menor que el esfuerzo admisible del suelo y que además no presenten tracciones. En contour range colocamos el valor máximo del esfuerzo admisible del suelo (35ton/m2). Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 8 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Como se puede apreciar el mapa de esfuerzos muestra que el esfuerzo actuante excede al esfuerzo permisible, lo que indica que las dimensiones de la zapata no son efectivas. Abrimos nuevamente nuestro archivo para editar la dimensión de la zapata. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 9 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Haciendo clic derecho en la zapata corregimos sus coordenadas con la finalidad de mejorar la distribución de esfuerzos en el suelo de fundación. Aquí se muestra la nueva geometría de la zapata a analizar. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 10 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Verificamos el esfuerzo actuante en el suelo de fundación. Aún con las dimensiones de zapata que definimos no cumple con los límites de esfuerzo máximo admisible. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 11 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Abrimos nuevamente nuestro archivo para editar la dimensión de la zapata. Haciendo clic derecho en la zapata corregimos sus coordenadas con la finalidad de mejorar la distribución de esfuerzos en el suelo de fundación. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 12 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Aquí se muestra la nueva geometría de la zapata a analizar. Verificamos el esfuerzo actuante en el suelo de fundación. Ahora notamos que con la nueva geometría en planta de la zapata cumplimos. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 13 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Estudiamos los esfuerzos por cortante por punzonamiento y cortante por flexión. Cortante por punzonamiento Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 14 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Cortante por punzonamiento. Una vez que se a verificado los cortantes procedemos a diseñar el refuerzo. Para ello creamos unas franjas para seccionar el análisis. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 15 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Creación de las franjas en dirección x-x. Se crea con el mismo comando de dibujo para la sección zapata. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 16 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Obsérvese como se define las franjas. Franjas de análisis y diseño tanto en dirección x-x como en dirección y-y. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 17 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Se ejecuta el programa nuevamente. Se visualiza el diagrama de momentos en ambas direcciones. Con este diagrama se puede diseñar o verificar una determinada distribución de fierros. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 18 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Diagrama de momentos en las franjas definidas. La visualización de este diagrama se obtiene de Display/show strep force. Comenzando el diseño. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 19 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Colocando las varilla típicas a usar. Distribución del fierro según varillas especificadas. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 20 Diseño Estructural en Hormigón Armado Diseño y Análisis de Zapata con Safe Diseño de zapata. Bach. Ing. Jorge Luis Ramos Cruz-Universidad Nacional San Luis Gonzaga de ICA-Perú 21