Cimentaciones Excel

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    XV Jornadas Nacionales y Primeras Binacionales de Ingeniería Estructural

    Ing. Carlos A. de la Torre D.Profesor F.I.C. - CITAC

    Egdo. Patricio M . Vasco L.UTA - CITAC

    UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO

    UTA - CITAC

    Ing. Carlos Alberto de la Torre DávalosProfesor Principal

    E-mail:[email protected]

    Egdo. Patricio M. Vasco L.E-mail:[email protected]

    Programa para el análisis y diseño de cimentaciones aisladas y combinadas

    TIPOS DE CIMENTACIONES

    1.- Cimentaciones Aisladas1.1.- En planta: Cuadradas – Rectangulares – Circulares1.2.- En Elevación: Espesor uniforme – con ábacos – con capiteles1.3.- Por el Material: Hormigón ciclópeo – Hormigón simple – Hormigón armado1.4.- Por el elemento estructural: Columnas – Diafragmas – Mamposterías1.5.- Por las solicitaciones: Carga axial – Flexocompresión uniaxial - Flexocompresión biaxial

    1.6.- Por el suelo de sustentación: Suelos granulares – Suelos Cohesivos1.7.- Por la profundidad: Superficiales – Profundas1.8.- Por el tipo: Rígidas – Flexibles

    2.- Cimentaciones con trabe de liga2.1.- Trabe para dos columnas de lindero2.2.- Trabe para una columna de lindero y una central2.3.- Trabe para dos de lindero y una central

    3.- Cimentaciones Elásticas3.1- En una dirección (Vigas de Cimentación)3.2.- En dos direcciones (Parrillas de Cimentación)3.3.- Losas de Cimentación

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    Egdo. Patricio M . Vasco L.UTA - CITAC

    UNIVERSIDAD T CNICA DE AMBATO

    h

    Asct1

    L1

    e

    L2

    H

    L1-2

    B1

    Ast1

    TRABE DE LIGA

    a1

    L1

    b1

    P1

    B2

    L2

    P2

    b2

    a2

    L2-3

    B3b3

    L3

    a3

    TRABE DE LIGA

    h

    e

    L3Asct2

    P3

    Ast2

    ANALISIS DE UNA CIMENTACIÓN CON TRABE DE LIGA PARA DOSCOLUMNAS DE LINDERO A UNA CENTRAL

    Ejercicio Numérico:

    Objetivo del problema:Analizar y diseñar una cimentación con trabe de liga, para los dos vanos como tambiénlas cimentaciones de lindero y la central.

    Datos generales:

    L1-2= 4.15 m L2-3= 6.15m

    P1= 70 T.a1=30 cm. b

    1=30 cm.

    f’c=210 kg/cm 2 fy=4200 kg/cm2 qadm=20 T/m2

    P2= 110 T.a2=40 cm. b

    2=40 cm.

    P3= 90 T.a3=30 cm. b

    3=30 cm.

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    Solución:

    1.- Cálculo del área de fundación 1:

    2

    1

    1

    11

    2

    11

    11111

    2

    2

    11

    6425.335.2*55.1

    .35.255.1*5.1

    .55.150.1

    50.3

    5.1

    *5.1

    *5.1:*

    50.3/20

    .70

    m AF

    m B

    m AF

    L

    L AF

    L B L B AF

    mmT

    T q P

    AF

    R

    adm

    2.- Cálculo de qR1

    .70

    21.19*55.1*35.2

    **

    /21.196425.3

    .70

    1

    1

    1111

    2

    21

    1

    1

    T R

    R

    q L B R

    mT m

    T q

    AF P

    q

    R

    R

    R

    3.- Cálculo del área de fundación 3:

    .75.1

    .76.150.1

    68.4

    5.1

    *5.1

    *5.1:*

    68.4/20

    .90

    3

    33

    2

    33

    33333

    2

    2

    33

    m L

    m AF

    L

    L AF

    L B L B AF

    mmT

    T q P

    AF

    Asumido

    ad m

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    4.- Cálculo de Reacciones

    4.1- Para R 3

    T R

    R

    R R

    Mo

    96.93

    0425.5*15.6*90525.3*7015.4*70

    0425.5*15.6*90525.3*15.4*70

    0

    3

    3

    31

    4.2.- Cálculo de B3

    2

    3

    333

    3

    33

    333

    2

    2

    1

    33

    90.475.1*80.2

    *

    .80.275.1

    89.4

    *

    89.4

    /21.19

    .96.93

    m AF

    L B AF

    m L

    AF B

    L B AF

    mmT

    T

    q

    R AF

    R

    R

    5.- Cálculo de Reacción R 2

    .04.106

    09096.931107070

    0

    2

    2

    T R

    R

    Fy

    6.- Cálculo del área de fundación 2

    .35.251.5

    *

    51.5

    /23.19

    .04.106

    22

    222

    2

    2

    1

    22

    m B L

    L B AF

    mmT

    T

    q

    R AF

    R

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    P1 P2 P3

    W1 W2 W3

    L1-2 L2-3

    7.- Calculo de Esfuerzos distribuidos en las zapatas:

    1 2 3

    70 106.04 93.9645.16 / 45.12 / 53.69 /

    1.55 2.35 1.75

    RiWi

    Li

    T T T W T m W T m W T m

    m m m

    8.- Diagramas de cuerpo libre

    9.-Solución Estática.- Diagrama de cortante

    DIAGRAMA DE CORTE

    -80

    -60

    -40

    -20

    0

    20

    40

    60

    80

    100

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

    LONGITUD DE LA TRABE

    VALORDECORTANTES

    Serie1

    10.-Solución Estática.- Diagrama de Momentos

    DIAGRAMA DE MOMENTOS

    -70.00

    -60.00

    -50.00

    -40.00

    -30.00

    -20.00

    -10.00

    0.00

    10.00

    1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

    LONGITUD DE LA TRABE

    V A L O R E S D E M O M E N T O S

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    11.-Diseño de la Trabe de Liga L2-3

    Para momento máximo de 61.79 T-m

    mT M Mu 77.9579.61*55.1*55.1 max

    Sección transversal de hormigón asumida

    b=50cm h=90cm d=83cm

    14711.0210*)83(*50*9.

    10*77.95' 2

    5

    2

    c f øbd Mu

    K

    OK K K

    K

    max

    max 4237.0

    36.2

    1

    008137.018.1

    14711.0*36.211*

    4200

    210

    18.1

    *36.211*

    ' K fy

    c f

    0034.04200

    1.141.14min

    fy

    0108.0420063006300

    *4200210

    *85.0*85.0(*5.0

    63006300

    *'

    **85.0(*5.0*5.0

    max

    1max

    fy fy

    c f b

    mmø As

    cm As

    As

    d b As

    229

    77.33

    83*50*008137.0

    **

    2

    12.-Diseño de la Trabe de Liga L1-2

    Para momento máximo de 48.40 T-m

    mT M Mu 02.7540.48*55.1*55.1max

    Sección transversal de hormigón asumida

    b=50cm h=90cm d=83cm

    1181.0210*)83(*50*9.

    10*02.75' 2

    5

    2

    c f øbd Mu

    K

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    h

    P1

    b1

    L1

    a1

    qreal

    B1

    Asy

    A s x

    OK K K

    K

    max

    max 4237.0

    36.2

    1

    0064.018.1

    1181.0*36.211*4200210

    18.1*36.211*' K

    fyc f

    0034.04200

    1.141.14min

    fy

    0108.042006300

    6300*

    4200210

    *85.0*85.0(*5.0

    63006300

    *'

    **85.0(*5.0*5.0

    max

    1max

    fy fy

    c f b

    mmø As

    cm As

    As

    d b As

    227

    56.26

    83*50*0064.0

    **

    2

    13.- Cálculo de acero por contracción y temperatura

    d b Asct **002.0

    230.8

    83*50*002.0

    cm Asct

    Asct

    14.-Diseño de zapatas aisladas:

    14.1.-Zapata de Lindero 1

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    a2

    b2

    P2

    L2

    B2

    qreal

    h

    A s x

    Asy

    h

    P3

    a3

    L3

    b3 B3

    qreal

    A s x

    Asy

    14.2.-Zapata Central 2

    14.3.-Zapata de Lindero 3

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    h

    Asct1

    L1

    e

    L2

    H

    Ast1

    P1 P2

    h

    e

    L3

    Asct2

    P3

    Ast2

    15.- Armado Final

    Programa: Cimentaciones.xls

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