Memoria Calculo

MCE/MLTC/05‐2010

.

Ing. Miguel Lenin Talledo CoveñasM.Sc. - Estructural

MEMORIA DE CÁLCULO ESTRUCTURAL

“RECALCULO DE CIMENTACION DE TORRE DE ALIMENTACION”

Código:

MCE_21_15052015

Ingeniería Estructural RPM: #807056

Proyecto : RECALCULO DE CIMENTACION DE TORRE DE ALIMENTACION

Ubicación: El Arenal – Paita - Piura

Código: MCE_21_15052015 Fecha : 17 de mayo de 2015

Revisor del Diseño Estructural: Diseño Estructural Código: P á g i n a | 1

N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

INTRODUCCION

La Memoria de cálculo ha sido elaborada a solicitud de la empresa PROMEX, el cual ha solicitado se realicen los cálculos para realizar modificaciones en la profundidad de desplante de la cimentación de las torres de alimentación, en la zona de Arenales y Amotape respectivamente de 3.00 mt a 2.50 mt. Se indica que para el análisis y diseño de la cimentación en general se ha recurrido a software de cálculo estructural, tomando las cargas entregadas en su memoria de cálculo entregada por su personal en la oficina del suscrito, en un CD con información a utilizarse como planos en digital y memorias de cálculo. PROPUESTA ESTRUCTURAL

La cimentación propuesta es de tipo superficial, conformada por zapata aislada las cuales

están interconectadas, la misma que han resultado del planteamiento del diseño formulado;

dichos elementos han sido sometidos bajo los requerimientos exigidos en la norma de

concreto armado (E.060) y Suelos y Cimentaciones (E.050); sin dejar de lado los

parámetros del estudio de Mecánica de Suelos. El sistema estructura planteado para este

proyecto es una estructura que se detalla cómo sigue.; una zapata aislada, conectada a

vigas de cimentación, además de una columna que descansa en dichos elementos; todos

son de concreto armado; las cargas que recibe la zapata vienen de la torre, ñas mismas

que son trasmitidas sobre la columna.

Se indica que la torre metálica de trasmisión, no forma parte del diseño estructural. PREDIMENSIONAMIENTO DEL SISTEMA ESTRUCTURAL

Después de haber fijado la forma, ubicación y distribución de los elementos estructurales, es necesario partir inicialmente de dimensiones que se acerquen lo más posible a las dimensiones finales requeridas por el diseño. Un buen pre dimensionamiento nos evitará sucesivos análisis, como de diseño, hasta que las dimensiones satisfagan los requerimientos de las normas de diseño.






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

ZAPATAS Transmitirán las cargas gravitacionales al suelo, así también soportando cargas puntuales, las cuales al llegar de los elementos verticales se trasmiten en forma de fuerza de corte. La forma de estimar su área estará en función a la resistencia de suelos y es: A = F/ σ . VIGAS DE CIMENTACION Elementos cuya función es, controlar los efectos de volteo y asentamientos de las zapatas, que son originados por cargas gravitacionales que provienen de la super estructura. Su peralte de este tipo de elementos, suele ser más conservador, es por eso que se recomienda dividir la luz entre ejes en la séptima parte; mientras su ancho es recomendable como mínimo 25, o la mitad de su peralte. COLUMNA

Los criterios para pre dimensionar columnas, están basados en su comportamiento, flexo-compresión, tratando de evaluar cuál de los dos es el más crítico en el dimensionamiento; la rigidez lateral va a estar principalmente controlada por estos elementos, entonces se recomiendan predimencionar las columnas de la siguiente manera:

Cf

PAc

'*9.0*

NORMA A APLICAR La estructuración final cumple con todos los requisitos de continuidad, ductilidad, rigidez lateral, así mismo los elementos estructurales cumplen satisfactoriamente las secciones propuestas para su posterior análisis estructural, en el proceso de análisis se ha ido mejorando el modelo a analizar. Norma Técnica de Suelos y Cimentación E.050 Norma Técnica de Edificación de Concreto Armado E.060






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

CARGAS DE DISEÑO

Para el análisis de la zapata se ha tomado las cargas proporcionadas por el interesado, las mismas que se describen según simbología de la memoria de cálculo:

COMBINACIONES DE CARGA

La norma E-060 nos da las combinaciones necesarias y también los factores de amplificación (resistencia requerida por cargas últimas):

1.40 D + 1.70 L

1.25 (D+L)+CS

0.9D + CS METRADO DE CARGAS Para el diseño de este proyecto se adoptó por tomar las cargas proporcionadas, las mismas que se describen a continuación:

Arenales Carga Compresión Máxima C= 40,635.11 Kg. Carga Tracción Máxima T= 33,925.65 Kg. Corte Trasversal Base Hx= 1,891 Kg. Corte Longitud. Base Hy= 114 kg.

Amotape

Carga Compresión Máxima C= 37,645.15 Kg. Carga Tracción Máxima T= 31,439.15 Kg. Corte Trasversal Base Hx= 2,105 Kg. Corte Longitud. Base Hy= 318 kg

ANALISIS Y DISEÑO ESTRUCTURAL

La estructura ha sido dividida en dos (02) elementos: Columna y Zapata, a continuación se describe el análisis de la zapata, a efectos de verificar los asentamientos y esfuerzos en ele el elemento, tanto para la zona de Amotape como para el Arenales.






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Amotape

Modelo Matemático Struss

Modelo Matemático Frame y Shell






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Carga Muerta (kg)

Carga Viva (kg)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Carga Tracción (kg)

Resulltados

Deformada por Cargas de Servicio (cm)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Deformada por Cargas de Servicio Amplificadas (mt)

Presion del Suelo por Cargas de Servicio (kg/cm2)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Esfuerzo del Elemento de Cargas por Servicio Ampliifcadas (Kg/cm/cm)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

1.0 DATO S DE DISEÑO :

- Carga Muerta (Col. Exter.) - Distancia Entre Ejes

- Carga Viva (Col. Exter.) - Resistencia del Terreno

- Carga Muerta (Col. Inter.) - Profund. de Desplante

- Carga Viva (Col. Inter.) - Peso Especifico del Suelo

- Dimencion Col. Exterior - Resistencia del Concreto

- Dimencion Col. Exterior - Resistencia del Acero

- Dimencion Col. Interior - Sobre Carga de Piso

- Dimencion Col. Interior - Recubrimiento :

1. DIMENSIO NAMIENTO

1.1 Zapata Exterior

Carga Total: Capacidad Neta del Terreno:

Area de Zapata. ----> ---->

1.2 Predimencionamiento de Viga de Conexión

Peralte ---->

Base: ---->

1.3 Dimensionamiento de Zapata Exterior

Carga en la Viga:

Recalculo de Area ---->

Dimenciones Finales X

2. DISEÑO DE LA VIGA DE CONEXIÓN

2.1 Seccion de momento máximo, X0≤S

Vx =(Wnu-Wvu)Xo-P1u= 0 ----> 2.24 < 3 ¡CONFORME!

Mumax=(Wnu-Wvu)Xo²/2-P1u(Xo-t1/2) ---->

CALCULO DE VIGAS DE CIMENTACION

L1= 5.00 mt

σ= 0.996 kg/cm²

Df= 2.00 mt

ɤ= 1.80 Tn/m³

f´c= 210. Kg/m²

fy= 4200 Kg/m²

S/C= 0.1. Tn/m²

r= 0.00 mt

Az= 7.7. m²

Pd= 40.00 Tn σ= 6.26 Tn/m²

S= 2.77 mt

Pd= 34.00 Tn

Pv= 6.00 Tn

Pd= 34.00 Tn

Pv= 6.00 Tn

C1= 0.50 mt

C2= 0.50 mt

C1= 0.50 mt

C2= 0.50 mt

S= 3.00 mt T= 3.00 mt

Rn= 55.19 Tn/m

----> T= 2.94 mtAz= 8.8. m² T= 3.00 mt

S= 3.00 mt

h= 0.71 mt

b= 0.36 mth= 0.70 mt

b= 0.30 mt

Wv= 0.50 Tn/m

-Mumax= 50.23 Tn-mt

Pu1= 57.80 Tn

Rnu= 79.29 Tn/m

Wvu= 0.60 Tn/m

Wnu= 26.43 Tn/m

----> Xo= 2.24 mt

T VIGA DE CONEXION

B

ZAPATA EXTERIOR ZAPATA INTERIOR

C1C2

C1C2

P1 P2

L1

P1

Wv

RN

2

P

Wv

WNU

2

1U

RNU

S






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

62.78

28.22

22.14

25.70

20.16 ---->

25.22

19.78

22.86

17.93 ----> ----> As= 22.86. cm²

Verificacion > Ok!

2.2 Refuerzo en la carga inferior

As=(As/3,As/2)>Asmin

Usar: 4 3/4" 4 * 2.85 = 11.4 cm2

2.3 Diseño por corte

-28.67

19.67

33.73

14.47

3. DISEÑO DE LA ZAPATA EXTERIOR

26.43

20.65

0.001

0.02

300.00

42.93

50.00

41.55


usar: h= cm

d (real) = cm

a = cm

AS = cm2

a = cm

d = cm

V1U = Tn

V2U = Tn

AS = cm2

a = cm

Vc = Tn

WNU =

cm2

Vn= Tn

AS =

Tn/m

MU max = Tn-m

AS = cm2

a = cm

=

b = cm

d = cm

w =

Ok! As

a= 31.39 mt

ρ= 1.21 % ρmin= 0.33 %

As= 11.43. cm²

Asmin= 6.28 cm²----> USAR As---->

Asmin= 19.1. cm²

Ø= 3/4 in

As= 22.86. cm²

8.02. Varillas

UVUNUU PdtWWV 111

UVUNUU PSWWV 12

U

n

VV

dbfV WC C

'53.0

T

RW NU

NU

)59.01(2' wwdbfM CU

C

y

f

fw

'

Ud

n

VV

)( dLWV VNUUd

P1

Wvu

WNU

dV1U V2U






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

22.06

25.95

95.73 CONFORME

3.2 Diseño por flexión

14.61

1.15

13.33

1.05

13.32 b = 0.021

1.04 max = 0.011

Asmax = 132.4

0.0033

22.43 USAR As min Ø = 1/2

Usar: 18 Ø 1/2" 18 * 1.27 = 22.86 cm2 N° de Varillas: 17.6648 S= 0.145 m

3.00

Refuerzo transversal

27.00 Ø = 1/2

Usar: 20 Ø 1/2" 20* 1.98 = 25.4 cm2 N° de Varillas: 21.2598 S= 0.133 m

3.00

4.0 DISEÑO DE LA ZAPATA INTERIOR

-27.46

-39.49

4.39 (2.09 x 2.09) m2

3.00 (ANCHO DEL CIMIENTO)


9.00

4.39

10.28

300.00

30.29

60.00

50.59

4.1 Verificación por punzonamiento

d (real) = cm

usar: h= cm

m2

Wnu = Tn/m2

Mu max = Tn-m

b = cm

Vc = cm

As = cm2

a = cm

a = cm

As = cm2

Vud = Tn

Vn = Tn

P2 efectivo = Tn

P2U efectivo = Tn

S = m

As temp= cm2

m

m2

cm

Introdusca valores redondeados de la zapata

S = m

T = m

As min = cm2

As = cm2

a = cm

s =

Az =

d =

Az =

min = cm2

NVVefectivo RLWPPP 122

UNVUVUUUUefectivo RLWPPP 122

n

efectivoZ

PA

2

))(( nmWPV nuefectUU Z

nmbO 2

btASTemp 0018.0

P1

Wv

Rn

P2






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

2.00

0.81

4.81

32.40

38.12

373.93 CONFORME Vn<Vc

4.2 Verificación por Corte

9.79

11.52



5.97

0.47

5.40

0.42

5.40

0.42

0.0033

27.319 USAR As min Ø = 1/2


0.71

3.00

3.00

n = m

m = m

s = m

As = cm2

a = cm

As = cm2

a = cm

Vn = Tn

Vc = Tn

b0 = m

Vu = Tn

Vc = Tn

3.00

3.00

VC - ( 0.3 x 0.7 )

50.00 60.00

18 Ø 1/2" @ 3 17 Ø 1/2" @ 0.71

17 Ø

1/2

" @

0.7

1

20 Ø

1/2

" @

3

Tn

Tn

cm2

As min = cm

As = cm2

a = cm

min =

Vu =

Vn =

))(( dLLWV VnuUd


h= h=

bd

ASyf

14min






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Modelo Matematico Struss

Carga Muerta (Tn)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Deformada por Carga de Servicio Amplificada (Kg/m2)

Deformada por Carga de Servicio (Kg/m2)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Esfuerzos por Carga de Servicio Amplificadas (Tn/m2)

Esfuerzos de Presion del Terreno (Tn/m2)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

1.0 DATO S DE DISEÑO :

- Carga Muerta (Col. Exter.) - Distancia Entre Ejes

- Carga Viva (Col. Exter.) - Resistencia del Terreno

- Carga Muerta (Col. Inter.) - Profund. de Desplante

- Carga Viva (Col. Inter.) - Peso Especifico del Suelo

- Dimencion Col. Exterior - Resistencia del Concreto

- Dimencion Col. Exterior - Resistencia del Acero

- Dimencion Col. Interior - Sobre Carga de Piso

- Dimencion Col. Interior - Recubrimiento :

1. DIMENSIO NAMIENTO

1.1 Zapata Exterior

Carga Total: Capacidad Neta del Terreno:

Area de Zapata. ----> ---->

1.2 Predimencionamiento de Viga de Conexión

Peralte ---->

Base: ---->

1.3 Dimensionamiento de Zapata Exterior

Carga en la Viga:

Recalculo de Area ---->

Dimenciones Finales X

2. DISEÑO DE LA VIGA DE CONEXIÓN

2.1 Seccion de momento máximo, X0≤S

Vx =(Wnu-Wvu)Xo-P1u= 0 ----> 1.81 < 2.2 ¡CONFORME!

Mumax=(Wnu-Wvu)Xo²/2-P1u(Xo-t1/2) ----> -Mumax= 37.81 Tn-mt

Pu1= 57.80 Tn

Rnu= 71.65 Tn/m

Wvu= 0.60 Tn/m

Wnu= 32.57 Tn/m

----> Xo= 1.81 mt

S= 2.20 mt T= 2.20 mt

Rn= 49.87 Tn/m

----> T= 1.56 mtAz= 3.4. m² T= 2.20 mt

S= 2.20 mt

h= 0.71 mt

b= 0.36 mth= 0.70 mt

b= 0.30 mt

Wv= 0.50 Tn/m

f´c= 210. Kg/m²

fy= 4200 Kg/m²

S/C= 0.1. Tn/m²

r= 0.00 mt

Az= 3.3. m²

Pd= 40.00 Tn σ= 14.54 Tn/m²

S= 1.82 mt

Pd= 34.00 Tn

Pv= 6.00 Tn

Pd= 34.00 Tn

Pv= 6.00 Tn

C1= 0.50 mt

C2= 0.50 mt

C1= 0.50 mt

C2= 0.50 mt

L1= 5.00 mt

σ= 1.824 kg/cm²

Df= 2.00 mt

ɤ= 1.80 Tn/m³

CALCULO DE VIGAS DE CIMENTACION

T VIGA DE CONEXION

B


C1C2

C1C2

P1 P2

L1

P1

Wv

RN

2

P

Wv

WNU

2

1U

RNU

S






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

62.78

21.25

16.66

18.37

14.41 ---->

18.00

14.12

16.34

12.81 ----> ----> As= 19.11. cm²

Verificacion > Ok!

2.2 Refuerzo en la carga inferior

As=(As/3,As/2)>Asmin

Usar: 4 3/4" 4 * 2.85 = 11.4 cm2


-21.75

12.52

25.59

14.47

3. DISEÑO DE LA ZAPATA EXTERIOR

32.57

11.76

0.001

0.02

220.00

37.84

50.00

41.55


ρ= 1.01 % ρmin= 0.33 %

As= 9.55. cm²

Asmin= 6.28 cm²----> USAR As---->

Asmin= 19.1. cm²

Ø= 3/4 in

As= 19.11. cm²

6.70. Varillas

Usar As min

a= 31.39 mt

AS = cm2

a = cm

=

b = cm

d = cm

w =

AS =

Tn/m

MU max = Tn-m

cm2

Vn= Tn

a = cm

AS = cm2

a = cm

d = cm

V1U = Tn

V2U = Tn

AS = cm2

a = cm

Vc = Tn

WNU =

usar: h= cm

d (real) = cm

UVUNUU PdtWWV 111

UVUNUU PSWWV 12

U

n

VV

dbfV WC C

'53.0

T

RW NU

NU

)59.01(2' wwdbfM CU

C

y

f

fw

'

Ud

n

VV

)( dLWV VNUUd

P1

Wvu

WNU

dV1U V2U






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

14.15

16.65

70.20 CONFORME


8.32

0.89

7.57

0.81

7.57 b = 0.021

0.81 max = 0.011

Asmax = 97.11

0.0033

16.45 USAR As min Ø = 1/2


2.20

Refuerzo transversal

19.80 Ø = 1/2

Usar: 20 Ø 1/2" 20* 1.98 = 25.4 cm2 N° de Varillas: 15.5906 S= 0.131 m

2.20

4.0 DISEÑO DE LA ZAPATA INTERIOR

-32.78

-47.13

2.25 (1.5 x 1.5) m2



4.84

9.74

7.74

220.00

30.69

60.00

50.59

4.1 Verificación por punzonamiento

min = cm2

As min = cm2

As = cm2

a = cm

s =

Az =

d =

Az =

m

m2

cm

Introdusca valores redondeados de la zapata

S = m

T = m

S = m

As temp= cm2

P2 efectivo = Tn

P2U efectivo = Tn

Vud = Tn

Vn = Tn

Vc = cm

As = cm2

a = cm

a = cm

As = cm2

d (real) = cm

usar: h= cm

m2

Wnu = Tn/m2

Mu max = Tn-m

b = cm

NVVefectivo RLWPPP 122

UNVUVUUUUefectivo RLWPPP 122

n

efectivoZ

PA

2

))(( nmWPV nuefectUU Z

nmbO 2

btASTemp 0018.0

P1

Wv

Rn

P2






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

1.60

0.81

4.01

34.55

40.65


4.2 Verificación por Corte

7.37

8.67



4.50

0.48

4.07

0.43

4.06

0.43

0.0033

20.034 USAR As min Ø = 1/2


2.20

2.20

2.20

cm2

As min = cm

As = cm2

a = cm

min =

Vu =

Vn =

2.20

2.20

VC - ( 0.3 x 0.7 )

50.00 60.00

18 Ø 1/2" @ 2.2 17 Ø 1/2" @ 2.2

17 Ø

1/2

" @

2.2

20 Ø

1/2

" @

2.2

Tn

Tn

s = m

As = cm2

a = cm

As = cm2

a = cm

Vn = Tn

Vc = Tn

b0 = m

Vu = Tn

Vc = Tn

n = m

m = m

))(( dLLWV VnuUd


h= h=

bd

ASyf

14min






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

f´c (kg/cm2) 210.00

fy (kg/cm2) 4200.00 Marriba Mabajo P Marriba Mabajo

CM 0.00 3.75 37.50 0.00 1.31

CV 0.00 0.50 5.00 0.00 0.13

CS 0.00 20.00 10.00 0.00 4.00

X‐X Y‐Y X‐X Y‐Y

b (cm) 50.00 50.00 b (cm) 1.00 1.00

h (cm) 50.00 50.00 h (cm) 1.00 1.00

Ln (cm) 255.00 255.00 Ln (cm) 255.00 255.00

Ig (cm4) 520833.33 520833.33 Ig (cm4) 0.08 0.08

Ag (cm2) 2500.00 2500.00 Ag (cm2) 1.00 1.00

r (cm) 14.43 14.43 r (cm) 0.29 0.29

Mu arriba Mu abajo Pu Mu arriba Mu abajo

0.00 6.10 61.00 0.00 2.05

0.00 25.31 63.13 0.00 5.80

0.00 ‐14.69 43.13 0.00 ‐2.20

0.00 23.38 43.75 0.00 5.18

0.00 ‐16.63 23.75 0.00 ‐2.82

0.00 25.31 63.13 0.00 5.80

M1/M2 →

M1/M2 →

k 2.00 k 2.00

(k*ln)/r 35.33 (k*ln)/r 35.33

M1 0.00 M1 0.00

M2 6.10 M2 2.05

34‐12*(M1/M2) 34.00 34‐12*(M1/M2) 34.00

0.6+0.4*(M1/M2) 0.60 0.6+0.4*(M1/M2) 0.60

Cm 0.60 Cm 0.60

Pu (Tn) 63.13 Pu (Tn) 63.13

Ec (kg/cm2) 217370.65 Ec (kg/cm2) 217370.65

βd 0.86 βd 0.86

EI (Tn.m2) 2433.85 EI (Tn.m2) 2433.85

Pc (Tn) 923.53 Pc (Tn) 923.53

δl X‐X 0.66 δl Y‐Y 0.66

δl X‐X 1.00 δl Y‐Y 1.00

CALCULO DE ESBELTEZ LOCAL Y‐Y

(+) Para curvatura simple (M2>M1)

( ‐ ) Para curvatura doble

CALCULAR ESBELTEZ LOCAL

X‐X Y‐Y

CALCULAR ESBELTEZ LOCAL

DATOS DE VIGADATOS DE COLUMNA

si cumple δL =1

si no cumple δL se calcula

DISEÑO DE COLUMNAS

DATOS DE CARGAS

COMBINACION

X‐X Y‐Y

X‐X Y‐Y

DATOS GENERALES

MAXIMOS

COMBINACIONES DE CARGA

1.4CM+1.7CV

1.25(CM+CV)+CS

1.25(CM+CV)‐CS

0.9CM+CS

0.9CM‐CS

ESBELTEZ SIN DESPLAZAMIENTO LATERAL‐ ESBELTEZ LOCAL (δl)

CALCULO DE ESBELTEZ LOCAL X‐X

βá

á






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

0.01 0.01

364583.33 364583.33

0.03 0.03

255.50 255.50

0.00 0.00

ψA 0.00 ψA 0.00

ψB 978.47 ψB 97.85

K x‐x 2.00 K y‐y 2.00

(k*ln)/r 35.33 (k*ln)/r 35.33

N° de veces Pu 1 N° de veces Pu 1

Pu (Tn) 63.13 Pu (Tn) 63.13

ƩPu (Tn) 63.13 ƩPu (Tn) 63.13

EI (Tn.m2) 4528.56 EI (Tn.m2) 4528.56

Pc (Tn) 1718.38 Pc (Tn) 1718.38

N° de columnas 1 N° de columnas 1

ƩPc (Tn) 1718.38 ƩPc (Tn) 1718.38

δg X‐X 1.05 δg Y‐Y 1.05

CM CV CS

P (Tn) 37.50 5.00 10.00

Mx (Tn.m) 3.75 0.50 20.00

My (Tn.m) 1.31 0.13 4.00

CM CV CS Pu (Tn) Mux (Tn.m) Muy (Tn.m)

P (Tn) 37.50 5.00 10.00 61.00 6.10 2.05

Mx (Tn.m) 3.75 0.50 21.03 63.13 26.34 6.00

My (Tn.m) 1.31 0.13 4.21 43.13 ‐15.72 ‐2.41

43.75 24.41 5.39

23.75 ‐17.66 ‐3.020.9CM‐CS

COMBINACION

1.4CM+1.7CV

1.25(CM+CV)+CS

1.25(CM+CV)‐CS

0.9CM+CS

CALCULO DE ESBELTEZ GLOBAL X‐X CALCULO DE ESBELTEZ GLOBAL Y‐Y

MOMENTOS CORREGIDOS MOMENTOS PARA DISEÑO POR FLEXION BIAXIAL

Long.Viga entre ejes (cm)

CALCULAR ESBELTEZ GLOBAL

Long.Viga entre ejes (cm)

CALCULAR ESBELTEZ GLOBAL

Y‐Y

N° de vigas que llegan al nudo

Inercia efectiva de Columna (cm4)

Inercia efectiva de Viga (cm4)

Long.Columna entre ejes (cm)

ESBELTEZ CON DESPLAZAMIENTO LATERAL‐ ESBELTEZ GLOBAL (δg)

si cumple δL =1

si no cumple δL se calcula

K ‐‐‐ Nomograma de Jackson y Moreland

X‐X

N° de vigas que l legan al nudo

Inercia efectiva de Columna (cm4)

Inercia efectiva de Viga (cm4)

Long.Columna entre ejes (cm)






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

0.1*f´c*Ag 52.50 φ 0.65 0.1*f´c*Ag 52.50 φ 0.65

Pu (Tn) 63.13 Pu (Tn) 63.13

Mux (Tn.m) 26.34 Muy (Tn.m) 6.00

Kn 0.18 Kn 0.18

Rn 0.15 Rn 0.04

γ 0.76 γ 0.76

ρ ρ

γ1 0.6 0.018 γ1 0.6 0.018

γ2 0.7 0.018 As (cm2) Combinacion γ2 0.7 0.018 As (cm2) Combinacion

γ 0.76 0.018 45.00 16φ3/4" γ 0.76 0.018 45.00 16φ3/4"

45.603673

As total (cm2) 45.60 N° DE VARILLAS diametro area

ρ real 0.018 3 3/4 1.905 8.55068871

3 3/4 1.905 8.55068871

4 3/4 1.905 11.4009183

3 3/4 1.905 8.55068871

3 3/4 1.905 8.55068871

16

Pon (Tn) 629.63

0.1φPon 40.93 ρ real 0.018

Pu (Tn) 63.13 φPnmax (Tn) 327.41

X‐X Y‐Y

Rn 0.15 Rn 0.04

Kn Kn 1/Pnx 0.002381

γ1 0.60 0.80 γ1 0.60 0.80 1/Pny 0.002381

γ2 0.70 0.80 γ2 0.70 0.80 1/Pon ‐0.001588

γ 0.76 0.80 γ 0.76 0.80 1/Pn 0.003174

φPn (Tn) 204.81

Pnx (Tn) 420 Pny (Tn) 420

Mux (Tn.m) 26.34

Muy (Tn.m) 6.00 ρ real 0.018

X‐X Y‐Y

kn 0.18 Kn 0.18

Rn Rn

γ1 0.60 0.16 γ1 0.60 0.16

γ2 0.70 0.18 γ2 0.70 0.18

γ 0.76 0.19 γ 0.76 0.19

φMnx (Tn.m) 32.76 φMny (Tn.m) 32.76

0.99

USAR ECUACION (10‐22)

OK SI CUMPLE

OK SI CUMPLE

DE DIAGRAMAS DE INTERACCION‐APENDICE C ‐ DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN

CONCRE ARMADO ‐TEODORO E.HARMSEN‐3°EDICION‐PUCP2002

DISEÑO PARA Y‐Y

DE DIAGRAMAS DE INTERACCION‐APENDICE C ‐ DISEÑO DE ESTRUCTURAS EN

CONCRE ARMADO ‐TEODORO E.HARMSEN‐3°EDICION‐PUCP2002

METODO DE BRESSLER

Combinacion

Total16φ3/4"

As a colocar en columnas

DISEÑO POR FLEXION BIAXIAL

DISEÑO PARA X‐X






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

H = 3 mSocavacion = 0

B = 2H/5 @ 2H/3B = 1.20 @ 2.00B diseño = 2.2 m

D = B/8 @ B/12D = 0.28 @ 0.18D diseño = 0.6 m

x = B/3 @ B/4x = 0.18 @ 0.55x diseño = 1.4 m

e = B/10 @ B/12e = 0.22 @ 0.18e diseño = 0.5 m

e = 20 cm. Mínimoe diseño = 0.5 m

x y

0 02.2 02.2 0.6

H = 3 m 1.9 0.6h' = 2.4 m 1.9 3x = 1.4 m 1.4 3D = 0.6 m 1.4 0.6e = 0.5 m 0 0.6B = 2.2 m 0 0

W s/c 0.2 ton/m2L = 0.3 m

Angulo de fricción ( f ) : 29.80 º

Peso unitario del suelo ( d ) : 0.37 Kg/cm² 58.00 Ton/m²

Resistencia del terreno ( t ) : 1.824 Kg/cm² = 18.24 Ton/m²

Coeficiente de rozamiento ( m ) : 0.56

f'c : 210 Kg/cm²Recubrimiento mínimo (cm ) : 7.5 cm

Espesor muro superior

MURO DE CONTENSION

PREDIMENSIONAMIENTO

DATOS

Base

Espesor base

Punta

Espesor muro inferior

MEDIDAS DE DISEÑO

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 0.5 1 1.5 2 2.5

D = B/8 @ B/12

H

B = 2H/5 @ 2H/3

x = B/3 @ B/4

e = H/12 @ H/10

20 cm. min.






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

Con f = 29.80 º

Ka = tg²(45-f/2) = 0.336

Kp = tg²(45+f/2) = 2.976

W s/c = 0.200 ton/m²

Empuje activo = EA : d .H.Ka = 19.490 ton/m2 0.124330576 1.6

Empuje pasivo = EP : d .h'.Kp = 1.101 ton/m2 5.42810967 2.85

Empuje sobrecarga= W s/c.Ka = 0.067 ton/m2Empuje del Agua= EW:ɤ*H 3.200 ton/m2Carga P = 40.650 ton

P = 40.6500.200

W1 W3

E s/c

EA

W4

19.490 0.067

x ( m) M (ton x m)

W1 = ( 0.50 + 0.50 )/2 x 2.40 x 2.40 = 2.880 1.650 4.752W2 = 0 x 0 x 2.40 = 0.000 2.950 0.000W3 = ( 0.30 + 0.30 )/2 x 2.40 x 0.37 = 0.266 2.050 0.546W4 = 2.2 x 0.6 x 2.40 = 3.168 1.100 3.485

P = 40.650 2.497 101.503W s/c = 0.200 2.050 0.410

S = 47.164 2.050 110.696

EA = 19.490 x 2.4 /2 = 15.592 tonE s/c = 0.067 x 2.4 = 0.054 ton

Fr = m .N = 0.56 x 47.164 = 26.412 ton

42.058

F.S. = = 1.69 > 1.5 OK !( 15.592 + 0.054 )

M deseq. = M EA + M Es/c

M deseq. = 15.592 x 3 + 0.054 x 3.00 = 15.672 ton x m.3 2

M equil. = S Mwi = 110.70 ton x m.

F.S. = 110.70 = 7.06 > 2 OK !15.672

26.412

Verificación por deslizamiento :

Verificación por volteo :

Wi ( Ton )






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

47.164 47.1640.950

44.78315.672

1.1 1.1

x = 110.70 = 2.34747.164

M = 15.672 - 44.783 = -29.11 ton x m

t max = 15.672 -+ 6 x 29.11 = -28.96

2.20 2.20²

t min = 15.672 -- 6 x 29.11 = 43.21

2.20 2.20² 0

t max = -28.96 < 18.24 Ton/m² OK !

t min = 43.21 < 18.24 Ton/m² verificar

==> Existe estabilidad para capacidad portante del terreno

Verificación de tracciones y compresiones:

Corrigiendo Valores para cumplir estados de Carga

H = 3 mSocavacion = 0

B = 2H/5 @ 2H/3B = 1.20 @ 2.00B diseño = 3.1 m

D = B/8 @ B/12D = 0.39 @ 0.26D diseño = 0.6 m

x = B/3 @ B/4x = 0.18 @ 0.78x diseño = 1.4 m

e = B/10 @ B/12e = 0.31 @ 0.26e diseño = 0.5 m

e = 20 cm. Mínimoe diseño = 0.5 m

Espesor muro superior

MURO DE CONTENSION

PREDIMENSIONAMIENTO

Base

Espesor base

Punta

Espesor muro inferiorD = B/8 @ B/12

H

B = 2H/5 @ 2H/3

x = B/3 @ B/4

e = H/12 @ H/10

20 cm. min.






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

x y

0 03.5 03.5 0.6

H = 3 m 1.9 0.6h' = 2.4 m 1.9 3x = 1.4 m 1.4 3D = 0.6 m 1.4 0.6e = 0.5 m 0 0.6B = 3.5 m 0 0

W s/c 0.2 ton/m2L = 1.6 m

Angulo de fricción ( f ) : 29.80 º

Peso unitario del suelo ( d ) : 0.37 Kg/cm² 58.00 Ton/m²

Resistencia del terreno ( t ) : 1.824 Kg/cm² = 18.24 Ton/m²

Coeficiente de rozamiento ( m ) : 0.56

f'c : 210 Kg/cm²Recubrimiento mínimo (cm ) : 7.5 cm

Con f = 29.80 º

Ka = tg²(45-f/2) = 0.336

Kp = tg²(45+f/2) = 2.976

W s/c = 0.200 ton/m²

Empuje activo = EA : d .H.Ka = 19.490 ton/m2 0.124330576 1.6

Empuje pasivo = EP : d .h'.Kp = 1.101 ton/m2 5.42810967 2.85

Empuje sobrecarga= W s/c.Ka = 0.067 ton/m2Empuje del Agua= EW:ɤ*H 3.200 ton/m2Carga P = 37.650 ton

P = 37.6500.200

W1 W3

E s/c

EA

W4

19.490 0.067

DATOS

MEDIDAS DE DISEÑO

0

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5

0 1 2 3 4






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

x ( m) M (ton x m)

W1 = ( 0.50 + 0.50 )/2 x 2.40 x 2.40 = 2.880 1.650 4.752W2 = 0 x 0 x 2.40 = 0.000 2.950 0.000W3 = ( 1.20 + 1.20 )/2 x 2.40 x 0.37 = 1.066 2.500 2.664W4 = 3.1 x 0.6 x 2.40 = 4.464 1.550 6.919

P = 40.650 2.497 101.503W s/c = 0.200 2.500 0.500

S = 49.260 2.275 116.338

EA = 19.490 x 2.4 /2 = 15.592 tonE s/c = 0.067 x 2.4 = 0.054 ton

Fr = m .N = 0.56 x 49.260 = 27.585 ton

43.231

F.S. = = 1.76 > 1.5 OK !( 15.592 + 0.054 )

M deseq. = M EA + M Es/c

M deseq. = 15.592 x 3 + 0.054 x 3.00 = 15.672 ton x m.3 2

M equil. = S Mwi = 116.34 ton x m.

F.S. = 116.34 = 7.42 > 2 OK !15.672

49.260 49.2600.725

35.68915.672

1.55 1.55

x = 116.34 = 2.36249.260

M = 15.672 - 35.689 = -20.02 ton x m

t max = 15.672 -+ 6 x 20.02 = -7.44

3.10 3.10²

t min = 15.672 -- 6 x 20.02 = 17.55

3.10 3.10² 0

t max = -7.44 < 18.24 Ton/m² OK !

t min = 17.55 < 18.24 Ton/m² OK !

==> Existe estabilidad para capacidad portante del terreno

Verificación de tracciones y compresiones:

27.585

Verificación por deslizamiento :

Verificación por volteo :

Wi ( Ton )






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

OBSERVACIONES

La presente memoria de cálculo es válida solo para este proyecto titulado

“RECALCULO DE CIMENTACION DE TORRE DE ALIMENTACION”, a nivel de recalculo

de la cimentación, por motivos de cambio en la profundidad de desplante.

El tipo y forma de cimentación recalculada en el presente estudio estructural, ha sido

planteada por el solicitante a efectos de continuar con los trabajos de montajes de torres de transmisión de energía eléctrica, el cual fue observada por la napa freática encontrada.

Cualquier modificación o duda que se tenga en el proyecto debe ser informada al suscrito, caso contrario este, no se hace responsable de los daños materiales o económicos que ocurran.

El presente documento no deberá reproducirse sin autorización escrita del Ing.

Miguel Lenin Talledo Coveñas, M.Sc. Estructural (Guía Peruana de INDECOPI: GP

004:1993).

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

La presente memoria de cálculo presenta el desarrollo del recalculo de la cimentación de las torres de trasmisión, para lo cual se han recurrido a modelo matemático de la cimentación de la estructura, la misma que ha sido sometida a las cargas entregadas por el interesado.

Las dimensiones de las zapatas que está ubicadas tanto en Amotape como en Arenales, han sido uniformizadas en su diseño, debido a que los esfuerzos obtenidos como respuesta del suelo, son muy cercanos al valor de la capacidad portante, además de dar un plus de seguridad por el efecto de los asentamientos descritos en el estudio de suelos.

Los valores encontrados en este estudio estructural están cumpliendo por debajo del valor indicado en el estudio de Suelos, en lo que respecta a capacidad portante y asentamiento.






N.S.M.

f'c

fy

w

K

FF

La ubicación y forma de la cimentación ha sido indicada y autorizada por el solicitante, en ese sentido el suscrito ha respetado lo indicado con respecto a la posición de estos elementos en el proyecto.

Dado a que las columnas realizarán efectos de tracción y compresión en sus apoyos, estos producirán efectos muy similares en las vigas de cimentación, por lo tanto se ha sido uniformizado ambos comportamiento en lo que respecta a su diseño estructural.

Escavada la profundidad de 3.00 m, se debe colocar piedra granular grueso angular con un tamaño mayor a 25 m, hasta que quede estabilizado el fondo del terreno, posteriormente a esto se debe colocar 50 cm adicionales de este mismo material como reforzamiento, posteriormente se deben respetar todas las indicaciones y recomendaciones que se indican en el en el plano; profundidades de cimentación y el mejoramiento del terreno.

Debido a la incertidumbre en el estudio de suelos realizado para la cimentación, el profesional ha comentado respecto a por la poca profundidad de análisis a la que se ha realizado dicho estudio, no ha podido determinar ciertos efectos que se producirían en el suelo, en ese sentido el suscrito recomienda se tome en cuenta los la utilización de micro pilotes.

De acuerdo a norma E-050 (Suelos y Cimentaciones) profundidades mayores a 1.00 m y a las características del terreno, se debe entibar la excavación para la construcción de los cimientos.

Memoria Calculo

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