Solucionario Del Examen Final (Ciclo 2020 - II) PDF

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DISEÑO ZAPATAS AISLADADiseñar la zapata para el caso dado a continuacion:tonf:=1000kgfDATOS DE ENTRADAMagnitud de la carga PD PD 147tonf:= la carga es en servicioMagnitud de la carga PL PL 26tonf:=Magnitud de la Sobrecarga SC.tonfm2:=Momento Msx Msx .02tonf m:= Momento Msy Msy 0tonf m:= Profundida...

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DISEÑO ZAPATAS AISLADA Diseñar la zapata para el caso dado a continuacion: tonf := 1000kgf DATOS DE ENTRADA Magnitud de la carga PD

PD := 147tonf

Magnitud de la carga PL

PL := 26tonf

Magnitud de la Sobrecarga

SC := .5

la carga es en servicio

tonf 2

m Momento Msx

Msx := .02tonf  m

Momento Msy

Msy := 0tonf  m

Profundidad de desplante Df

Df := 1m

Resistencia del concreto f'c

f´c := 210

kgf 2

cm Resistencia del acero fy

kgf

fy := 4200

2

cm :=

3

m Peso especifico del concreto

:=

3

m :=

2

m Longitud de C1 (Long mayor)

C1 := 5m

Longitud de C2 (Long menor)

C2 := .3m

Longitud menor bn

bn := 0cm

Longitud mayor an

an := 0cm

Peralte efectivo zapata d

d := (50)cm

Recubrimiento inferior zapata

r := 0.1m

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OBTENCION DEL AREA DE LA ZAPATA Ps := PD + PL

Ps = 173 tonf

σnt σt-γprom*Df -S/C

  Azap :=

X :=



=

2



2

m

Ps

2

Azap = 3.65 m

 -2 (C1 + C2) + 4 ( C1 + C2) 2 - 16  (C1 C2) + 16 Azap   = 0.189 m 8   T := 2  X + C2

T = 0.679 m

S := 2  X + C1

S = 5.379 m

Indroduzca los valores redondeados T := 1m S := 5.4m PRESIONES DE CONTACTO

   T S 

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=



2

m

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=



2

m

DISTRIBUCION DE ESFUERZOS FLEXION BI-AXIAL e :=

Msx ( PD + PL)

mensaje1 :=

      

e = 1.156  10

-4

m

   "CASO I" if  0 < e < 6    "CASO II" if e = T  "CASO III modificar seccion" otherwise  "CASO 0" if e = 0

T

T 6

= 0.167 m

mensaje1 = "CASO I"

 

 

T S

 

T S

 ( PD + PL)  e  T     2    S T3          12  

 T    (PD + PL)  e 2         S T3         12  



2

m

=



2

m

=

S T



2

m

    T  3   - e  S     2    

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=

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=



2

m

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:=

=



2

m :=

=



2

m

:= 

   "MODIFICAR SECCION" otherwise

   

mensaje2 = "CUMPLE SECCION"

1. CORTANTE DEL CONCRETO " Vc "

Vn = Vc + Vs

Cortante Resistente Nominal ( Vn )

Vs := 0

Comparación del Cortante Resistente de Diseño con el Cortante Ultimo:

Vc

:

(Resistencia Nominal al Cortante del Concreto)

Vs

:

(Resistencia al Cortante del Refuerzo, considerar nulo)

H := d + 0.10m

H = 0.6 m

b w := T = 1 m

(Espesor de la Zapata) (Ancho de Diseño)

RESISTENCIA NOMINAL AL CORTANTE DEL CONCRETO " Vc " (ACCION EN UNA DIRECCION):

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Vc := 0.53 f´c

kgf 2

b w d = 38.4  tonf

cm

SECCION A CONSIDERAR: C2 = 0.3 m

Cálculo de Vu a una dis tan cia "X": C2

x :=

2

+ d = 0.65 m

Luego calculamos el "Vu" a una distancia "x" de la cara d el apoyo: E060 :

Pu := 1.4 PD + 1.7 PL = 250 tonf

Vux := Wu

T 2

Según Norma Peruana E-060

U = 1.4 D + 1.7 L

Wu :=

- Wu  x = -6.9 tonf

Pu S T

 T = 46.296

tonf m

Valor tiene que ser positivo

>

:= 

      "MODIFICAR SECCION" otherwise 

mensaje3 = "CUMPLE SECCION" 2. CORTANTE POR PUNZONAMIENTO

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RESISTENCIA NOMINAL AL CORTANTE DEL CONCRETO " Vc " (ACCION EN DOS DIRECCIONES):

an := C1 = 5 m

(Mayor dimensión de la Columna en una dirección)

bn := C2 = 0.3 m

(Menor dimensión de la Columna en la dirección transversal)

:=

bn

= 16.667

bo := 8 

d

2 

(Mayor dimensión de la Columna en la dirección transversal)

+ 2  C1 + 2  C2 = 12.6 m

(Perímetro de la Sección Crítica a "d/2" de la cara de la columna DATO MANUAL)

Vc debe ser el menor de (a) , (b) y (c) : Vc1 := 0.53 1

2



f´c 



kgf 2

 bo d = 541.9 tonf

cm

borde, y 20 para columnas en esquina) + 2 f´c



:=



 bo

Vc3 := 1.06  f´c

kgf 2

kgf 2

 bo d = 884.3 tonf

cm

 bo d = 967.7 tonf

cm

Cálculo del Cortante Ultimo en la sección crítica en el perímetro a una distancia "d/2" de la cara de la columna:

:= :=

:=

Pu S T 



= 4.63 -

 

kgf 2

cm

+

2

+

d 2

  C2 +



d 2

+

    "MODIFICAR SECCION" otherwise

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d  2 

= 46.3  tonf

   

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mensaje4 = "CUMPLE SECCION"

(a) Para zapatas que soporten una columna, pedestal o muro de concreto, en la cara de la columna, pedestal o muro. (b) Para zapatas que soporten muros de albañilería, en el punto medio entre el eje central y el borde del muro. (c) Para zapatas que soporten una columna con plancha de apoyo de acero, en el punto medio entre la cara de la columna y el borde de la plancha de acero

d := H - r

d = 50 cm

<

if

2

cm

 f´c - 280 kgf   2 kgf kgf cm    f´c < 560 0.85 - 0.05 if 280 2 kgf   2 cm cm  70 2  cm   0.65 if f´c  560

kgf 2

cm

 6000 kgf    2 cm 0.85 f´c    fy kgf    6000 2 + fy  cm  

:=



El área del refuerzo de tracción es :=



2

 T d

Asmax = 79.688 cm

Si consideraríamos la resistencia de una viga simplemente reforzada de dimensiones T*d y un área de acero en tracción tendriamos As Asmax fy    M nmax := Asmax fy  d 2  0.85 f´c T  

M nmax = 135.967 tonf  m

2

:=

 T - C2  2  2  2

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Mu1 = 15.312  tonf  m

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Momento dirección T o L de la fig

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 Mu1   0.9 

M n1 a :=

d

a = 10 cm

5

As1 :=

Mu1     a     d-  2   

a := As1

As1 :=

2

As1 = 9 cm

fy

a = 2.118 cm

(0.85 f´c T)

Mu1     a     d-  2   

a := As1

a := 1.437cm

2

As1 = 8.22 cm

fy

a = 1.934 cm

(0.85 f´c T)

c := := 

a

d-c

 c



= 0.06292

c d

= 0.046

Por consiguiente Ø (Usando estribos de confinamiento) : :=

(

) 

250  3

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

if

<

< 0.005

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2

 S - C1  2  2 

:=

Mu2 = 5 tonf  m

Momento dirección S o L de la fig

 Mu2   0.9 

M n2 a :=

2

d

a = 10 cm

5

As2 :=

Mu2     a     d-  2   

a := As2

As2 :=

fy (0.85 f´c T)

Mu2     a     d-  2   

a := As2

fy (0.85 f´c T)

2

As2 = 2.94 cm

a = 0.692 cm

a := 1.437cm

2

As2 = 2.68 cm

a = 0.632 cm

c := := 

a

d-c

 c



= 0.19889

Por consiguiente Ø (Usando estribos de confinamiento) :

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:=

) 

(

250  3

Asmin1 := 0.0018  S H Asmin2 := 0.0018 T H



if

<

< 0.005

2

Asmin1 = 58.32 cm 2

Asmin2 = 10.8 cm

Asfinal := max (Asmin1 , Asmin2 , As1 , As2 ) Resultados finales Asfinal N

2

58.32 cm

Asfinal

:= :=

N

s = 6.859 cm

Malla 1"@7 cm

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V

u

= A

v1

 q

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s

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