DISENO Clases

7/28/2019 DISENO Clases

1/20

Los cercos son muros que se construyen en el perimetro de un terreno, el cual puede tener una

edificacion o estar vaco; con la finalidad de dar seguridad a las instalaciones existentes o al

mismo terreno frente a terceros.

los cercos generalmente son construidos para proteger las instalaciones de colegios,universidades

viviendas, reservorios, fabricas, etc.

problema N 3 (libro: flavio abanto castillo "analisis y diseo de efificaciones de albaileria"Determinar la separacion maxima libre entre los arriostres verticales para un muro de cerco

de una altura de 3.00 m, aparejo de cabeza (t=0.23 m), arriostrado en sus cuatro lados, ubicado

en lima, construido con mortero sin cal y U= 1.0

DATOS DE DISEO

h = 3.00 m Altura

t = 0.23 m muro de soga

Arriostrado en sus 04 lados con mortero sin cal

U = 1.00

Z = 3.00

b = ????

b b

3.00 m

Por Norma E-070

Los valores de "s" y "m" para diferentes casos

VALORES DE "s"

a.- Para morteros con cal.

1 2 3

Tabiques 0.09 0.20 0.28

Cercos 0.06 0.14 0.20

Parapetos 0.24 0.57 0.81

b.- Para morteros sin cal.En el caso de emplearse morteros sin cal, los valores de "s" obtenidos en a.

se multiplican por 1.33

VALORES DE "m"CASO 1.- MURO CON CUATRO BORDES ARRIOSTRADOSa = Menor Dimensin.

b/a = 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

m = 0.0479 0.0627 0.0755 0.0862 0.0948 0.1017

CASO 2.- MURO CON TRES BORDES ARRIOSTRADOSa = Longitud del borde libre

b/a = 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1

m = 0.06 0.074 0.087 0.097 0.106 0.112

CASO 3.- MURO ARRIOSTRADO SOLO EN SUS BORDES HORIZONTALESa = Altura del muro

m = 0.125

CASO 4.- MURO ARRIOSTRADO SOLO EN SUS BORDES HORIZONTALESa = Altura del murom = 0.5

CERCO PERIMETRICO

ZONA SISMICA

)1(..............................2Usmat


2/20

m = 0.0961

Interpolando en el Caso 1

m b/a0.0948 1.80

0.0961 X0.1017 2.00

? = 0.0369

X = 1.837

b/a = 1.837por lo tanto el valor de :

b = 5.5 m

Luego diseamos las columnas de arrioste con los siguientes datos:

Altura del muro h = 3.00 m

Aparejo de cabeza a = 0.23 m

Separacion entre arriostres vert. L = 5.5 m

U = 1.00

Z = 3.00

Considerando una seccin de la columna de (0.13x0.25) colocada con su mayor dimension en

forma normal al plano del muro.

b=

a = 0.13

0.23

a.- Clculo del Momento de Diseo. (Md)se sabe que para un muro de soga (t=0.13 m), el momento de diseo es:

0.266

reemplazando los datos en (1) se tiene :

Md = 896.56 kg-m

b.- Area de Acero (As)

donde :

fs = 2100.00 Kg/cm2

J = 0.875

d = 20.00 cm (peralte efectivo de la columna)

As = 2.440 cm2

luego Usar : 2 1/2" en cada cara

2 1/2"

0.23

0.13

Si la columna fuese colocada con su mayor dimensin en sentido longitudinal al muro tendriamos

el siguiente resultado.

donde :fs = 2100.00 Kg/cm2

J = 0.875

d = 10 00 cm (peralte efectivo de la columna)

Cs = 0.20*1.33 =

?

)1.(....................5.19240023483

32 LhabLCM sd

Jdf

MA

s

d

s


3/20

As = 4.879 cm2


2 5/8"

0.13

0.23

Datos :

Seccin = 0.23x0.25

bv = 0.23

hv = 0.25

Cs = 0.20*1.33 = 0.266

t = 1800.00 kg/m3

L = 5.5 m

h = 3.0 m

c = 2400

Metrado de Cargas

Weq = 148.87 kg/ml (para cada seccin de pao : superior e inferior)

Wv = 36.71 kg/ml

Carga total

Wt = 334.44 kg/ml

Momento Maximo Actuante (Mmax.)

Mmx = 846.37 kg-m

Momento de diseo (Md)

Md = 634.78 kg-m

b.- Area de Acero (As)

donde :

fs = 2100.00 Kg/cm2

J = 0.875

d = 20.00 cm (peralte efectivo de la columna)

As = 1.727 cm2


b.- Peso propio de la viga

DISEO DE LA VIGA DE ARRIOSTRE

Wv = 0.266x0.23x0.25x2400

Wt = 2Weq + Wv

a.- Carga del muro

2

12

1lWW tmx

2

50,5

00.33

3

00.323.01800266.0

2

xxxWeq

mxd MW 75.0

Jdf

MA

s

ds


4/20

DISE O MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO

PROYECTO: MURO DE CONTENCION DE LA I.E. N86350 MACHAC

DATOS :

FSD= 1.50

FSV= 1.75

ANGULO FRIC. INTERNO = 26.00 grados

COEF. EMP. ACTIVO Ka= 0.390 t1

COEF. FRICCION DESL. f= 0.60

1.85 ton/m3

PESO MURO CONCRETO= 2.40 ton/m3

SOBRECARGA Ws/c= 1.20 ton/m2

ALTURA EQUIV. S/C Ho= 0.65 m. Hp

ALTURA PANTALLA Hp= 3.50 m.

CAPACID. PORTANTE Gt= 1.86 kg/cm2

t2

CONCRETO f'c= 210.00 kg/cm2 Hz

ACERO fy= 4,200.00 kg/cm2

B2 B1

1.00 DIMENSIONAMIENTO DE LA PANTALLA

t1= 0.30 m.

Hp

M= 8.03 ton-m ( en la base)

Mu=1.7*M= 13.65 ton-m

cuanta 0.0040 (cuanta asumida)

d= 0.31 m.

t2= 0.36 m. usar: t2= 0.4 m.

d= 0.352 m. (recubrimento 4 cm. y acero 5/8")

2.00 VERIFICACION POR CORTEVd= 5.05 ton. (Cortante a una altura: Hp-d )

Vdu=1.7xVd 8.59 ton. (Cortante ultimo)

td = 0.34 m. peralte a una distancia "d"

Vc= 22.33 ton. (Cortante admisible)

Vce=2/3*Vc 14.88 ton. (Cortante admisible efectivo, por traslape en la base)

Vce>Vdu BIEN

3.00 DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA

Hz=t2+0.05= 0.45 m. Usar: 0.45 m.

H= Hz+Hp = 3.95 m.

He= Hz + Hp + Ho = 4.60 m.

2.00 ton/m3 (del concreto y suelo)

DIMENSIONAMIENTO POR ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO

2.08 m. USAR : 2.15 m.

DIMENSIONAMIENTO POR ESTABILIDAD AL VOLTEO

-0.00 m. USAR : 0.45 m. (Hz mnimo

4.00 VERIFICACION DE ESTABILIDAD

FUERZAS RESISTENTESPi PESO BRAZO MOMENTO Ps/c

ton. m. ton-m.

P1 2 81 1 30 3 65

B F S DK a H e

f m1

2

g

g

Bf F S V

F S D

B

H eH e

2 3

1

2

P E S O P R O M E D I Om

g

P E SO RE LL E NO g

E E

S C/

M KH

K HoH

a

P

a

P g g

3 2

6 2

Vc f c b td

f 05. '


5/20

FUERZAS ACTUANTES

Ha= 7.49 ton.

Ma= 11.08 ton-m.FSD= 1.54 > 1.50 BIENFSV= 2.60 > 1.75 BIEN

5.00 PRESIONES SOBRE EL TERRENO

Xo= 0.92 m.

e= 0.38 m.

B/6= 0.43 m.

B/6>e BIEN! RESULTANTE DENTRO DEL TERCIO CENTRAL

q1= 1.38 kg/cm2

q2= 0.098 kg/cm2

q1


6/20

ZAPATA ANTERIOR (izquierda)

W= 1.08 ton/mWu= 22.44 ton/m

Mu= 2.27 ton-m

d= 36.70 cm. (recubrimento 7.5 cm. y 1/2 acero 5/8")

b= 100 cm.

F'c= 210.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.009

As= 1.65 cm2/m.Asmin= 0.0018*b*d

Asmin= 6.61 cm2/m Usar: 5/8" cada 30 cm.

ZAPATA POSTERIOR (derecha)

qb= 9.59 ton/mq2= 0.98 ton/m

W= 8.76 ton/m

Wu= 12.62 ton/m 1.75

M= 7.51 ton-m 9.59

Mu= 11.07 ton-m

d= 39.20 cm.

b= 100 cm.

F'c= 210.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.039

As= 7.64 cm2Asmin= 7.06 cm2 Usar: 5/8" cada 26 cm.

VERIFICACION POR CORTANTE

q'd= 7.53 ton/m

Vdu= 10.28 ton

Vc= 25.59 ton BIEN

REFUERZO TRANSVERSAL

Ast= 8.10 cm2 5/8" cada 25 cm.

Armadura de montaje (3/8" o 1/2")

Asmontaje USAR: 3/8" cada 34 cm.S c m 3 6 4 5f .


7/20

DISE O MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO


DATOS :

FSD= 1.50FSV= 1.75




1.85 ton/m3






t2



B2 B1


t1= 0.30 m.

Hp


Mu=1.7*M= 4.35 ton-m


d= 0.17 m.

t2= 0.22 m. usar: t2= 0.4 m.


2.00 VERIFICACION POR CORTE

Vd= 2.19 ton. (Cortante a una altura: Hp-d )Vdu=1.7xVd 3.72 ton. (Cortante ultimo)




Vce>Vdu BIEN


Hz=t2+0.05= 0.45 m. Usar: 0.45 m.

H= Hz+Hp = 2.70 m.

He= Hz + Hp + Ho = 3.35 m.



1.51 m. USAR : 1.55 m.


0.01 m. USAR : 0.45 m. (Hz mnimo)


FUERZAS RESISTENTES

Pi PESO BRAZO MOMENTO Ps/c

ton. m. ton-m.

P1 2.16 1.00 2.16

B F S DK a H e

f m1

2

g

g

Bf F S V

F S D

B

H eH e

2 3

1

2

P E S O P R O M E D I O

m

g

PESO RELLENO g

E K a1

2g

ES C

Ka H/

gM K

HK Ho

Ha

P

a

P g g

3 2

6 2

Vc f c b td

f 0 5. '


8/20


9/20

FUERZAS ACTUANTES

Ha= 3.90 ton.

Ma= 4.08 ton-m.

FSD= 1.57 > 1.50 BIENFSV= 3.00 > 1.75 BIEN


Xo= 0.80 m.

e= 0.20 m.

B/6= 0.33 m.


q1= 0.82 kg/cm2

q2= 0.200 kg/cm2

q1


10/20

Ws/c= 1.20 ton/m. (peso sobrecarga)


W= 1.08 ton/m

Wu= 13.00 ton/m

Mu= 1.32 ton-md= 36.70 cm. (recubrimento 7.5 cm. y 1/2 acero 5/8")

b= 100 cm.

F'c= 210.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.005

As= 0.95 cm2/m.Asmin= 0.0018*b*d



qb= 5.57 ton/m

q2= 2.00 ton/mW= 6.44 ton/m

Wu= 9.38 ton/m 1.15

M= 2.15 ton-m 5.57 2.00 To

Mu= 3.25 ton-m

d= 39.20 cm.

b= 100 cm.

F'c= 210.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.011


VERIFICACION POR CORTANTEq'd= 4.59 ton/m

Vdu= 4.06 ton

Vc= 25.59 ton BIEN


Ast= 8.10 cm2 5/8" cada 25 cm.


Asmontaje USAR: 3/8" cada 34 cm.S c m 3 6 4 5f .


11/20

DISEO MURO DE CONTENCION CON CONTRAFUERTES

PROYECTO: MURO CON SOBRECARGA

DATOS :

FSD= 1.50

FSV= 1.75


COEF. EMP. ACTIVO Ka= 0.300


1.80 ton/m3

PESO MURO CONCRETO= 2.40 ton/m3 Hp


ALTURA EQUIV. S/C Ho= 1.11 m.


CAPACID. PORTANTE Gt= 2.50 kg/cm2 b L

CONCRETO f'c= 175.00 kg/cm2


tp1= 0.20 m.

tp2= 0.20 m.


Hz= 0.45 m.

H= Hz+Hp = 6.95 m.

He= Hz + Hp + Ho = 8.06 m.



2.97 m. USAR : 3.20 m.


0.12 m. USAR : 0.80 m. (Hz minimo)


FUERZAS RESISTENTES

Pi PESO BRAZO MOMENTO Ps/c

ton. m. ton-m.

P1 4.32 2.00 8.64P2 3.12 0.90 2.81 P2

P3 - 0.80 - P4

P4 35.10 2.50 87.75 P3

Ps/c 6.00 2.50 15.00

TOTAL 48.54 114.20 P1

FUERZAS ACTUANTES

Ha= 17.20 ton.

Ma= 44.67 ton-m.

FSD= 1.55 > 1.50 BIENFSV= 2.56 > 1.75 BIEN


Xo= 1.43 m.

e= 0.57 m.

B/6= 0.67 m.

B F S DK

aH e

f m1

2

g

g

Bf F S V

F S D

B

H eH e

2 3

1

2

P E S O P R O M E D IOm

g

PESO RELLENO g


12/20

4.00 DISE O DE LA PANTALLA (Mtodo Esfuerzos Admisibles)

4.01 REFUERZ0 HORIZONTAL

DISTANCIA ENTRE EJES DE CONTRAFUERTES L= 2.50 m.

tp2= 20.00 cm.

d= 15.22 cm. (recubrimento 4 cm. y acero 5/8") L

b= 100.00 cm. M(-)=WL^2/12

Fc= 78.75 kg/cm2

Fs= 2,100.00 kg/cm2

n= 10.00

j= 0.91

M(+)=WL^2/16

Asmin= 0.0020*b*d

Asmin= 3.04 cm2/m.

3/8"

H(m) E1 (ton/m) Es/c (ton/m) E (ton/m) M+ (ton-m) As+ (cm2) 0.71 M - (ton-m) As - (cm2)

2.00 1.08 0.60 1.68 0.66 3.04 23 0.87 3.04

4.00 2.16 0.60 2.76 1.08 3.71 19 1.44 4.946.50 3.51 0.60 4.11 1.60 5.52 13 2.14 7.36

4.02 REFUERZ0 VERTICALAst= 0.0018bt (contracin y temperatura)

Ast = 3.60 cm2/m.

M (-) = 1.71 ton-m

M(+)=M(-)/4 0.43 ton-m

As - (cm2) 5.88 cm2 Usar: 3/8" cada 12 altura corte= 0.8 m.

As+ (cm2) 3.60 cm2 Usar: 3/8" cada 20

5.00 DISE O DE LA ZAPATA (Mtodo de la Rotura)

CARGAS POR MT. DE ANCHO

Wrelleno= 11.70 ton/m. (peso del relleno)

Wpp= 1.08 ton/m. (peso propio)


5.01 ZAPATA ANTERIOR (izquierda)

W= 1.08 ton/m

Wu= 37.22 ton/m

Mu= 11.91 ton-m


b= 100 cm.

F'c= 175.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.058

As= 8.89 cm2/m.Asmin= 0.0018*b*d


5.02 ZAPATA POSTERIOR (derecha)

qb= 17.30 ton/m

q2= 1.80 ton/m

W= 12.98 ton/m (extremo) D B

Wu= 18.77 ton/m (extremo) 3.00

Mu+=WL2/16 7.33 ton-m 17.30 1.80 Ton/m

Mu-=WL2/12 9.77 ton-m

Mu= 40.53 ton-m

d= 36.70 cm.b= 100 cm.

F'c= 175.00 kg/cm2

Fy= 4 200 00 kg/cm2

M K H La P( ) . 003 g


13/20



Asmontaje USAR : 3/8" cada 34 cm.

6.00 DISE O DEL CONTRAFUERTE (Mtodo de la Rotura)

6.01 POR FLEXION

Hp

H(m) Mu (ton-m) d (cm) Asmin(cm2) As (cm2)

2.00 7.61 104.01 3.54 3.54

4.00 40.52 196.12 6.67 6.676.50 140.25 308.00 10.47 13.27

6.02 POR FUERZA CORTANTE (Refuerzo horizontal)

H(m) Vu (ton) Mu (ton-m) d (cm) Vu1 (ton) Vs (ton)

2.00 8.87 7.61 104.01 5.49 -8.12

4.00 25.30 40.52 196.12 15.76 -8.96

6.50 56.45 140.25 308.00 35.43 -1.51

6.03 POR TRACCION DE LA PANTALLA AL CONTRAFUERTE (Refuerzo horizontal)

H(m) E1 (ton/m) Es/c (ton/m) Tu (ton) As (cm2)

2.00 1.08 0.60 6.32 1.67

4.00 2.16 0.60 10.10 2.67

6.50 3.51 0.60 14.82 3.92

6.04 POR TRACCION DE LA ZAPATA AL CONTRAFUERTE (Refuerzo vertical)

Wu= 18.77 ton/m

Tu= 46.91 ton

As 12.41 cm2 Usar 3/8" cada 34 cm. doble malla

Manuel Flores

S c m 3 6 4 5f .

AsMu

fy dt

P

f q( ) cos2

M KH

K H oH

a

P

a

P g g3 2

6 2

E K a H p1

22g

ES C

Ka Ho Hp/

g


14/20

DISEO MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO

PROYECTO: MURO CON SOBRECARGA

DATOS :

FSD= 1.50

FSV= 1.75




1.90 ton/m3






t2



B2 B1


t1= 0.25 m.

Hp


Mu=1.7*M= 28.51 ton-m


d= 0.45 m.

t2= 0.50 m. usar: t2= 0.45 m.







Vce>Vdu BIEN


Hz=t2+0.05= 0.50 m. Usar: 0.50 m.

H= Hz+Hp = 5.50 m.

He= Hz + Hp + Ho = 6.13 m.



2.24 m. USAR : 2.50 m.


B F S DK a H e

f m1

2

g

g


g

PESO RELLENO g

E K a H p1

22g

ES C

Ka Ho Hp/

g

M KH

K HoH

a

P

a

P g g

3 2

6 2

Vc f c b td

f 0 5. '


15/20

0.18 m. USAR : 0.50 m. (Hz mnimo)



ton. m. ton-m.

P1 3.60 1.50 5.40

P2 3.00 0.83 2.48 P2

P3 1.20 0.63 0.76 P4

P4 19.48 1.98 38.46 P3

Ps/c 2.46 1.98 4.86

TOTAL 29.74 51.96 P1

FUERZAS ACTUANTES

Ha= 10.86 ton.

Ma= 21.76 ton-m.

FSD= 1.64 > 1.50 BIEN

FSV= 2.39 > 1.75 BIEN


Xo= 1.02 m.

e= 0.48 m.

B/6= 0.50 m.


q1= 1.95 kg/cm2

q2= 0.030 kg/cm2

q1


16/20

Hc

ARMADURA SECUNDARIA (cara exterior)Armadura de montaje (3/8" o 1/2")

USAR ACERO 3/8" cada 34 cm.


Ast= 0.0020bt (contraccin y temperatura)

Ast arriba: 5.00 cm2/m.

2/3Ast= 3.33 3/8" cada 21 cm cara en contacto con intemperie

1/3Ast= 1.67 3/8" cada 43 cm cara en contacto con suelo

Ast intermedi 7.00 cm2/m



Ast abajo: 9.00 cm2/m









W= 1.20 ton/mWu= 32.10 ton/m

Mu= 4.01 ton-m


b= 100 cm.

F'c= 175.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.015

As= 2.57 cm2/m.Asmin= 0.0018*b*d



qb= 13.43 ton/mq2= 0.30 ton/m

W= 11.90 ton/m

Wu= 17.02 ton/m 2.05

M= 15.17 ton-m 13.43 0.30 Ton/m

Mu= 21.99 ton-m

d= 44.20 cm.

b= 100 cm.

S cm 36 45f .


17/20

F'c= 175.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.075


VERIFICACION POR CORTANTEq'd= 10.26 ton/m

Vdu= 17.95 ton

Vc= 26.34 ton BIEN


Ast= 9.00 cm2 5/8" cada 22 cm.


Asmontaje USAR: 3/8" cada 34 cm.

Manuel Flores B.

S c m 3 6 4 5f .


18/20

DISEO MURO DE CONTENCION EN VOLADIZO


DATOS :

FSD= 1.50

FSV= 1.75




1.85 ton/m3






t2



B2 B1


t1= 0.40 m.

Hp


Mu=1.7*M= 64.09 ton-m


d= 0.67 m.

t2= 0.71 m. usar: t2= 0.8 m.







Vce>Vdu BIEN


Hz=t2+0.05= 0.85 m. Usar: 0.90 m.

H= Hz+Hp = 7.10 m.

He= Hz + Hp + Ho = 7.75 m.



3.50 m. USAR : 3.65 m.


B F S DK a H e

f m1

2

g

g


g

PESO RELLENO g

E K a H p1

22g

ES C

Ka Ho Hp/

g

M KH

K HoH

a

P

a

P g g

3 2

6 2

Vc f c b td

f 0 5. '


19/20

-0.02 m. USAR : 1.20 m. (Hz mnimo)



ton. m. ton-m.

P1 10.48 2.43 25.40

P2 5.95 1.80 10.71 P2

P3 2.98 1.47 4.36 P4

P4 32.69 3.43 111.96 P3

Ps/c 3.42 3.43 11.71

TOTAL 55.51 164.16 P1

FUERZAS ACTUANTES

Ha= 21.53 ton.

Ma= 54.90 ton-m.

FSD= 1.55 > 1.50 BIEN

FSV= 2.99 > 1.75 BIEN


Xo= 1.97 m.

e= 0.46 m.

B/6= 0.81 m.


q1= 1.79 kg/cm2

q2= 0.498 kg/cm2

q1


20/20

Hc

ARMADURA SECUNDARIA (cara exterior)Armadura de montaje (3/8" o 1/2")

USAR ACERO 3/8" cada 34 cm.


Ast= 0.0020bt (contraccin y temperatura)

Ast arriba: 8.00 cm2/m.



Ast intermedi 12.00 cm2/m



Ast abajo: 16.00 cm2/m









W= 2.16 ton/mWu= 28.51 ton/m

Mu= 20.53 ton-m


b= 100 cm.

F'c= 210.00 kg/cm2

Fy= 4,200.00 kg/cm2

W= 0.016

As= 6.71 cm2/m.Asmin= 0.0018*b*d



qb= 12.58 ton/mq2= 4.98 ton/m

W= 14.83 ton/m

Wu= 21.12 ton/m 2.85

M= 29.72 ton-m 12.58 4.98 Ton/m

Mu= 43.08 ton-m

d= 84.20 cm.

b= 100 cm.

S cm 36 45f .

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