diapositivas ing jorge valverde 2 (1)

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  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    1/44

    ZAPATAS COMBINADAS

    REQUERIDAS POR: CARGASLÍMITE DE ESPACIOUBICACIÓN DE EQUIPOESPACIAMIENTO DE COLUMNAS

    Formas Típicas:

    "Correa"

    VIGA

    Quebrada

    Rectangular Trapezoidal

    P1

    D. CORTE

    D. MOMENTO

    L

    P2

    ASUME: ZAPATAS RIGIDAS Dist. Presiones lineal y si la resultante coincide con eleje centroidal

    Distribución de presiones Uniforme

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    2/44

    DIAGRAMA DE PRESIONES

    e = 0

    Al hacer coincidir x con / 2 1 = 2

    P1

    eR

    x

    P2

    P1 P2

    L

    /2

    Rx = L/2 L/2

    VISTA EN PLANTA : EN ELEVACIÓN :

    Df 

    ZAPATA

    COLUMNA

    ALMA DE LA VIGA T

    C  I 

     M 

     A

     R

    e R M 

     R

    l  P  x

    σ    ±=

    *=

    *=

    2,1

    2

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    3/44

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    5/44

    2

    1

    21

    21

    2

    11

    1*

    qa*l

    R = b

    )+(

    +)+(2*

    qa*l

    R = b

    bl 

    l l 

    l mn

    )+(3

    )+2(

    =*

    *2

    =2

    1

    )+(3

    )2+(=

    )+(32

    )+(3=

    2

    1

    21

    21

    2

    21

    21

    1

    bb

    bbl 

    cl qa

     R

    b

    b

    bb

    bbl c

    mnl 

    l mn

    b

    b

    mn

    b1

    C1 C2

    R

    CGb2

    1

    1 2

    n m

    CG

    R

    b2

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    6/44

    ( )   ( )( )21

    21

    1 +

    2+*3= bb

    bbl C 

    ( )( )2

    2

    2

    1

    32*3= cl c

    bb

    ( )qal  Rbb *

    2=+   21

    ( )   ( )( )21

    21

    2 +

    +2*3= bb

    bbl C 

    CALCULO DE ZAPATAS TRAPEZOIDALES:

    DATOS Q1 = 60 T

    Q2 = 90 T

    m = 0,2 mL = 5,4 m

    qa = 20 t/m2

    b1 asum b2 asum C1 C2 n Ecn1 Ecn2 b1 calc b2 calc

    2,00 2,40 2,78 2,63 2,22 0,83 2,78 1,26 1,52

    1,30 1,50 2,76 2,43 2,24 0,87 2,78 1,29 1,49

    1,40 1,60 2,76 2,46 2,24 0,88 2,78 1,30 1,48

    Ecuación 2:

    Ecuación 1:

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    7/44

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    8/44

    T  x

     M V 

    mT mT eQ M 

    mem x

    11.18=4.5

    8.97==

    .8.97=6.0*163=*1=

    60.0=40.50.6=⇒40.5=2

    8.1+

    2

    6.0+75.0+45.3=

    Col = 60 x 60

    L = 6.0

    e

    R1

    x

    R2

    163 T 185 T

    DATO

    IMPUESTO

    M

    V

    VPAR 

    DATOS DEL SUELO:C = 0.20 Kg. /cm2

    = 24°

    = 1.8 T/m3

    Df = 1.40 m PREPARO UNA TABLAB vs. qa1 INTENTO

    EJEMPLO DE VIGA CORRIDA:

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    9/44

    Preparo los diagramas de corte y momento:

    10.2≈=)12.2(=49.4=13.37

    89.166==

    70.2*8.1)2.2(=88.4=13.37

    11.181==⇒

    2222

    2

    221

    1

     Bmqa

     R A

    ómqa

     R A

    T  R

    T  R

    89.166=11.18163=

    11.181=11.18+163=⇒

    2

    1

    4.53

    19.0

    81.5081

    -

    18.11

    .19

    +

    -

    83.14

    18.11

    101.56

    v

    M

    OK

    Al diseñar a y b debe cumplir que:

    IVIGA

    IZAPATA 2

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    10/44

    ASENTAMIENTOS

    ASENTAMIENTO TOLERABLE:

    Es = Mod. YOUNG

    FIRME

    S. Rígido S. Flexible

    s = Poisson

    Q

    B*L

     AB  AB

     AL

    B

    PERFIL

    DEL

    ASENTAIENTO

    C D E

    MÁX  AB AB

     A BL

    PERFILDELASENTAIENTO

    DC E

    Con inclinación

    Sin inclinación

    Elástico: SeConsolidación: ScSecundario: Ss

    SsScSeS ++=

    granulares cohesivos

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    11/44

    Cimentación Rígida:

    Módulos E y

    ASENTAMIENTO ELASTICO

    m = B / LB = AnchoL = Largo

    E , = ParámetrosElásticos, suelo

    Cimentación flexible:

     Esquina E 

    qo BSe   →

    21

    *   2

    Centro E qo BSe   →1*   2

    11

    11ln*

    1

    1ln

    1

    2

    2

    2

    2

    m

    mm

    mm

    mm

     E 

    qo BSe   21

    *

    Ábaco

    En lo posible calcularlos del ensayo triaxial.

    En base al “N” del SPT:

    ARENAS E = 766. N (KN/ m2)

    ARCILLAS N. C. E = (250 - 500) CU

    ARCILLAS S. C. E = (750 - 1000) CU

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    12/44

    CIMENTACIONES EXCENTRICAS

    1='

    =   F Q

    ult Q Fs

    Asentamiento

    +Rotación

    PROCEDIMIENTO:1.- Q y e = conocidos Se1,Se2 y t = incógnitas.

    2.- Calcular Q’ult en base al área corregida (B’ y L’).

    3.- Calcular Fs para la zapata excéntrica.

    e B

    SeSe sent 

     Be

     Be

     BeSeSe

     Be

     Be

     BeSeSe

    e

    e

    2

    2-1

    83.563.2-63.1-1

    54.3161.22-31.21

    1

    32

    02

    32

    01

    1

    0='=0=

     F 

    ult QQe

    e

    4.- Determinar Q’ult e=0 con e = 0 para la misma zapata.

    5.- Determinar Qe = 0

    6.- Con Qe=0

    estimar el asentamiento elástico, See=0

    usando las ecuacionesanteriores.

    7.- Calcular Se1, Se2 y t con las siguientes ecuaciones:

    Se3Se1Se2t

    e

    Q

    B

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    13/44

    - Función del tiempo- Teoría de consolidación 1 - D

    TRAMO DE RECOMPRESIÓN

    ASENTAMIENTO DE CONSOLIDACION

    m

    ioi

    oi

    ici

    o

    m

    oi

    iri

    oi

    ioi

    oi

    ici

    oi

    ioi

    oi

    iri

    e

     H c

    e

     H cSc

    e

     H cSc

    e

     H c

    Sc

    log*1

    *log*

    1

    *

    log*1

    *

    log*1

    *

    TRAMO VIRGEN

    H2

    Hn

    Hi

    H1

    2

    IMPERMEABLE PERMEABLE

    i

    n

    1

    qoq = incremento de esf.

    N.F

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    14/44

    Del ensayo de consolidación se obtiene:

    ASENTAMIENTO SECUNDARIO

    tpt  H cSs   α   log**=

     E cα

    logΔ

    Δ=

    t = tiempo (seg.)

    tp = t100 (seg.)

    H = Espesor estrato (m)

    Consolidación

    secundaria

    U = 100 % Teórico

    1.00.1

    Tiempo (seg)

    t100

    10010

    E

    Def. Unit

    Efecto

    de

    cons.

    primaria

    U% = 0% Teórico

    100001000

    Elog t

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    15/44

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    16/44

    y Deformación,

    dy /dx Pendiente,d2y/dx2 Momento reactor, Md3y/dx3 Cortante, V

    L < 0.8 Rígida0.8 < L < 3 Intermedia

    L > 3 Flexible

    A

    q = Ks*B*y

    P

    q, Reacción

    M,

    Momento

    V, Cortante

    , Pendiente

    B C

    P

    y, Deflexión

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    17/44

    Pero en la práctica las vigas son cortas y las condiciones de borde varían:

    a = b = ∞

    ∞±0=→2==

    ∞±0=→0==

    ∞±0=→0==

    3

    3

    2

    2

     x y xen P V dx

     yd 

     x xen M 

    dx

     yd 

     x y xenθ dx

    dy

    Resolviendo la ecuación se obtiene:

    Las condiciones de borde son:

    C  P V 

     B λ

     P  M 

     A λ

    *=

    **2

    =

    *sk'

    P=y

    ( )

    ( )

    ( )   ( )( )   ( ) x λ P V 

     x λ sen x λ λ P  M 

     x λ sen sk 

     λ P θ 

     x λ sen x λ sk 

     P  y

     x λ

     x λ

     x λ

     x λ

    e

    e

    e

    e

    cos*2=

    cos*4=

    *'

    *=

    +cos*'*2

    =

    -

    -

    -

    2

    K’s = ks*B

    → [ T/m2]

    A,B y C = Coeficientes

    = f (a,b,x, )

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    18/44

    Δ = f (tiempo – tipo de suelo)

    Coeficiente de balasto

    Δ=   3cm

    kg q K 

     B

     K  K 

     B

     B K  K 

    1

    2

    1

    =

    2

    1+=

    K = independiente de q

    K = uniforme en todo punto de contactoCorrecciones: - TAMAÑO

    → Suelos granulares

    → Suelos Cohesivos

    K = Para zapata de ancho BK = Para placa de ancho = 1 pie

    - FORMA

    - PROFUNDIDAD

     K  K  B Df   K  K    2≤'→2+1=

    5.1

    +1=

      L B Ks

     K 

     B

    n

    ns

    q

     s

    q K 

    11

    1

    ====

    K = Zapata B * LKs = Zapata B * B

    K = Zapata en superficieK’ = Zapata en Df 

    q

    S1

    q

    S2 = n S1

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    19/44

    VALORES TÍPICOS DE Ks

    ( )21*=  μ B Es

     Ks

    Suelos cohesivos:

    212

    4

    1*

    *

    *=*='

     μ

     Es

     I  E 

     B Es B Ks K 

     F  F 

    ó para fines prácticos:

    Ks puede estimarse de pruebas de laboratorio, así:

    Suelos granulares: Suelo Ks (K/cm3)

    Suelto 0.5 – 2.0

    Medio 2.0 – 9.7Duro 9.7 - 33

    qu (K/cm2) Ks (K/cm3)

    0-1 Cim. Rígida1-2 1.67 - 3.33

    2-4 3.33 – 6.40

    > 4 6.40 – 10.0

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    20/44

    DIFERENCIAS FINITAS

    Δx = cte = h

    Al reemplazar estas aproximaciones en la ecuación diferencial se transforma enecuación de diferencias de 1°, 2°, 3° etc. orden.

    Técnica Numérica → Discretización de una variable

    Δyi = y i+1 - yi 1° Dif. Finita delanteraΔyi = Δy i+1 - ΔyiΔyi = y i+2 – 2y i+1 + yi 2° Dif. Finita delantera

    El proceso se refina al aplicar las series de Taylor para controlar el margen deerror:

    y i+1 = yi + h/1 y’i + h2

    /2 y’’ i + ..... + y’’’i

    1 derivada en i

     x

     y

     x

     ylím

    dx

    dy

    Δ

    Δ≈=

    x i-1

    y i-1

    y iy i+1

    y

    x i+1x ix

    y = f (x)

    i

    i+1

    y

    x

    i+2

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    21/44

    FORMULACION DE LAS ECUACIONES

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    22/44

    FORMULACION DE LAS ECUACIONES:

    ( )   ( )

    ( )

    ( ) xh P  yC Y C Y h B KsC ó

     xh P  yh B KsCyCyCy

     xh P h R y y yh

     EI 

    =*+*21****2

    1+

    =***2

    1++*2⇒

    *+*=+2

    1322

    112

    321

    113212

    Se resuelve en sistema y se reemplazan los valores de y en las ecuaciones (a) y (b) para encontrar los momentos y cortantes en cada nudo.

    El momento en el punto 2 es:

    ( )   ( ) xh P h Rh R y y yC    *2+**2=)+*2(*   121432El momento en el punto 3 es:

    n ecuaciones y n incógnitas (yi).

    Así sucesivamente hasta el punto n-1

    Formamos n-2 ecuaciones+ Σ Mo = 0+ Σ Fv = 0

    Total n ecuaciones

    R1

    R2

    P121

    Ri  Rn

    3 i n

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    23/44

    Diagrama escalonado:

    Puede usarse cualquier tipo de diagrama de distribución de presiones.

    ( )

    ( )

    ( )1

    1+1

    211

    +*2*6=

    +*4+*2*6

    =

    +*2*6

    =

    nnn

    iiii

    qq

    h

     R

    qqqh

     R

    qqh

     R

    Diagrama escalonado:

    Diagrama escalonado:

    nn

    ii

     yh B Ks R

     yh B Ks R

     yh B Ks R

    ***2

    1=

    ***=

    ****

    2

    1=   11

    ( )

    ( )

    ( )21

    1+1

    3211

    *6+*7*24

    =

    +*10+*12

    =

    *6*7*24

    =

    nnnn

    iiii

    qqqh

     R

    qqqh

     R

    qqqh R

    4321

    R2

    R1

    q2q1 q5

    RnRi

    qn

    qi

    5 i n

    R2R1

    q1 q2

    1 2

    RnRi

    3 ni

    qiqn

    21

    q2q1

    R1R2

    3

    qnqi

    i n

    RiRn

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    24/44

    Y1 Y2 Y3

    321

    R3R2R1

    P1h = x

    Yi

    i

    Ri

    Yn

    n

    Rn

    P2

    APLICACIÓN DE LAS DIFERENCIAS FINITAS

    i

    ii

    ii   hY Y 

     x y

    dxdy 1

    La pendiente en el punto i es: El Momento en el punto i es:

    2

    11

    2

    2

    2

    2 2h

    Y Y Y  x y

    dx yd  iii

    ii

    De la resistencia de Materiales:

    112

    ''

    2

    .

    iii   y y yh

     EI  Mi

     M Y  EI  y21123

    '''

    22

    .

    iiii   y y y yh

     EI Vi

    V Y  EI 

    (a) (b

     NOTA: SE RECOMIENDA QUE n > 10

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    25/44

    Ejemplo de Cimentación Elástica-Diferencias Finitas-

    R1 R5R4R3R2

    50T

    3

    3.0

    21 4 5

    2.842.38

    0.6651.131.750.5

    E=2.1*105Kg/cm²

    50T

    20100

    h

     EI C 

    249075

    )20)(100)(12/1(*105*1.22

    3

    2

    37502490498075.3288

    75*5075*100*10)84.2(2

    12490)2490(22490

    321

    123

    321

     y y y

     y y y yEc’n 1 en el punto 2 :

    Ec’n 2 en el punto 3 :

    75002490498075.38285.159775*2*507510010*38.2

    75*2*100*10)84.2(2

    1249049802490

    4321

    2

    23

    1

    23

    432

     y y y y y

     y y y y

    1

    2

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    Así sucesivamente se plantean las demás ecn’s:

    10048.248.813.1385.1765.10

    15005.74288.190675.196875.1338

    250.11249049075.34745.267725.2396

    54321

    5432

    54321

     y y y y y

     y y y y

     y y y y y

    5

    4

    3

    En forma matricial: Ec Y1  Y2  Y3  Y4  Y5 cte1 3288.75 -4980 2490 0 0 37502 1597.5 3828.75 -4980 2490 0 7500

    3 2396.75 2677.5 3474.75 -4980 2490 112504 0 1338.75 1968.75 1906.88 742.5 150005 10.65 17.85 13.13 8.48 2.48 100

    cm 1.71 1.13 1.51 3.2 5.95

    El momento en el punto 3 es:cmT  x

     x xm   326013.151.1220.3

    75

    201002/1101.23

    2

    35

    Pto

    Deflexión

    cm

    Reacción

    T

    Esfuerzo

    Kg/cm² Corte T

    Momento

    T-cm

    1 1.71 18.7 4.85 -50.0 0.02 1.13 20.17 2.69 -21.72 2689.63 1.51 19.81 2.64 -1.73 3569.24 3.2 27.1 3.61 21.72 2819.75 5.95 14.73 3.93 50.0 0.0

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  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    FORMAS:

    A AA A

    MACIZA

    SECCIONA-A

    PLANTA

    A A

    PLANTA

    AA

    SECCIONA-A

    CON CAPITELES

    SECCIONA-A

    A A

    SOBRE VIGAS

    AA

    PLANTA

    A A

    MUROS DE SOTANO

    PLANTA

    AA

    SECCIONA-A

    LOSAS DE CIMENTACIÓN

    De hormigón armadoCondiciones del suelo pobresMas del 50% área del

    suelo es área de cimentaciónCimentación de silos, tanques,

    etc. Apoyadas en pilas o pilotes.

    CAPACIDAD DE CARGA

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    CAPACIDAD DE CARGAPresiones de Contacto Cap. De Carga SubperficieCompatible

    El suelo no necesariamente debe ser elástico pero si deben haber 

    relaciones constantes entre esfuerzo y deforestación.Una losa deber ser estable ante:-Asentamientos excesivos [uniformes]-Falla de corte profunda [Bulbo de pres.]-Falla de corte local [Estrato débil prof.]-Punzonamiento [Estratifica irregular]

    S  N  B sq Nq Df dcSc Nccqult    ...2

    ......

     Df  qult qnet    .

     FS 

    qnet qa

     FS 

    qult qa

    COHESIVOS  Fs   3

    .2   GRANULARES 

    Df 

    Df 

    ZAPATAS

    LOSA

    DISEÑO

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    DISEÑO

    MétodosTadicionales

    Método rígido A C I

    Hipótesis de WINKLER - Diferencias Finitas

    - Flexible Aproximado- Elementos Finitos

    Métodos

     Nuevos

    Concepto Pseudo-Acoplado WINKLER Modelos de Parámetros Múltiples REISSNER 

    MÉTODO RÍGIDO O CONVENCIONAL

    Condiciones: - Mínimo 6 claros en cada dirección- Relación claro mayor a claro menor, centro a

    centro < 2- Luces sucesivas no diferentes en más de 1 3- Columnas desalineadas máximo 10% del claro- Carga Viva no mayor que 3 veces la carga

    muerta

    Y ’

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    B

    A

    E

    B C

    FGHI

    J

    D

    B1 B1B1 B1

    B1

    B1

    B1Q8

    B1

    Q9 Q11Q10 Q12

    Q5 Q6

    Q2Q1

    Q7

    Q4Q3

    X’

    L

    X

    1

    eY

    eX

    (a)

    FQ1 FQ3FQ2 FQ4

    B

    H GFI

    B1.qavmodibed

    unit length

    (b)

    d/2

    d/2

    d/2

     bo=2L'+L''

    L''

    L'

    Edge ofmat

    L''

    L'

    d/2

    d/2

    Edge ofmat

    Edge ofmat

     bo=2L'+L''

    L''

    L'

    d/2d/2

    d/2

    d/2

     bo=2L'+L''

    (c)

    PROCEDIMIENTO

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    PROCEDIMIENTO

    1.- CALCULAR LA CARGA RESULTANTE Y LOS MOMENTOSRESULTANTES EN LAS 2 DIRECCIONES.

    Q = Q1 + Q2+ Q3+..............

    Mx = Mxi

    My = Myi

    2.- CALCULAR qa CON B Y L IMPUESTOS.

    3.- DETERMINAR LA PRESION, EN DIFERENTES PUNTOS DE INTERES

    )(.

    )(.

    12

    12

    ..

    .

    3

    3

     MyiexQ My

     MxieyQ Mx

     LB Iy

     BL Ix

     Ix

    Y  Mx

     Iy

     X  My

     L B

    Q

    Q

    Y QY QY  LY ey

    Q

     X  Q X  Q X   B X  ex

    ..........'.'.'2/ '

    ........'.'.1'2/ '

    2211

    221

    4.- COMPARAR EN TODOS LOS PUNTOS

    5.- DIVIDIR LA LOSA EN FRANJAS HORIZONTAL Y VERTICALMENTE CADA FRANJA SERA DE ANCHO B1

    qa

    6.- CALCULAR LOS DIAGRAMAS DE PRESIONES Y CARGAS EQUIVALENTES DE CADA FRANJA.

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    33/44

    Qf  

    QQQ

     R

    Q

    qqif  q

    Qf   RQ

    Qif  Qf  

     L Bq R

    qqq

    ii

     A R

    *'

    .'mod

    2

    .1

    2

    *

    A a)

    b)

    c)

    d)

    e)

    Presión Promedio

    Reacción del Suelo

    Q en Faja

    factor 

    Q’1= f.Q1 f.Q2 f.Q3 f.Q4

    B

     L

    q B   '.1

    7.- DETERMINAR DIAGRAMAS DE CORTE Y MOMENTO

    8.- DISEÑAR ESTRUCTURALMENTE LA LOSA

    APLICACIÓN DE LAS DIFERENCIAS FINITAS A LOSAS

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    34/44

    APLICACIÓN DE LAS DIFERENCIAS FINITAS A LOSAS

    Ecuación diferencial para la Deflexión de una losa de cimentación:

     D

     K q

     y y x x

    .

    2 4

    4

    22

    4

    4

    4

    W = Deflexión de la losa

    K = Coeficiente de Balasto

    q = Reacción de Subrasante por unidad de área

    D = Rigidez de la losa

    E, vParámetros elásticos de la Losa ( Hormigón)

    T =Espesor de la losa

    )1(12

    .2

    3t  E  D

    NOMENCLATURA

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    NOMENCLATURA

     t l  t t r 

     l l  l a r rr 

    b l b b r 

    b b

    h

    h

    h

    h

    EC´N:

     D

    Qh

     D

    qh

    rr bbtt br 

    btr t r bt a

    24

    )()

    (2)(820

     t l  t t r 

     l l  l a r rr 

    b l b b r 

    b b

    BORDELIBRE

     D

    Qh

     D

    qht 

    tr t bbrr 

    br bbr t a

    24

    )26(

    ))(2()(

    )(2)(819

    EC´N:

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    t l t t r

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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     t l  t t r 

    B. LIBRE

     l l  l a r 

    b l b b r 

    b b

     D

    Qh

     D

    qh

    bl bbll tr r t 

    br tl bl a

    24

    2)())(1(2)(

    )26())(2()(818

    ECUACIÓN:

    Mx = M´x + .M´w

    Mx = Momento Flector por franjaunitaria en la . . dirección de X

    M´x = Momento Flexionante en X sinincluir el efecto del Momento en y

    M´w = Momento Flexionante en y sinincluir el efecto del Momento en X

    Se forma un sistema de necuaciones.Con las deflexiones conocidas, w, secalculan los momentos en cualquier  punto en cada dirección:

    El Momento en una franja  l - r se calcula así:

    bat r ah

     Dr  M    22

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    38/44

    Malla para el planteamiento de las ecuaciones

    h

    Q 1

    En los Bordes K = K / 2

    En los Bordes K = K / 4

    q = K . w a

    2

    2

    3 4 5

    6 7 8 9

    14

    6 7 89

    2

    3 7

    8

    10 1112

    11

    12

    1314

    15

    12

    MOMENTOASUMIENDO PRESIONUNIFORME

    0.28

    0.20

    0.16

    0.12

    0.04

    0.00

    0.24

    0.08

    0 h 2h 3h 4h

    EN EL EJE CENTRAL

    MOMENTO CONDIF. FINITAS

    PILAS DE CIMENTACION

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    PILAS DE CIMENTACIONPila Colada en Sitio

    Caisson Hincada = Pilote de gran secciónTípicamente De hormigón

    Sección Circular Ejes efectos

    Propósito: Transmitir la carga estructural

    a la base de la pila

    Es un elemento a compresión,con la carga en la partesuperior, una reacción en la base y soporte lateral en los

    lados

    PILOTE < 60 cm PILA > 60 cm

    Más esbelto Menosesbelto

    Trabaja en grupo Trabaja sola

    Varios Materiales SoloHormigón

    Duro

    Suave

    Duro

    Suave

    FORMAS :

    Q

    CONSTRUCCION: En Seco Con Entibamiento ( Camisa)

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

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    ( )Sin Entibamiento

    Con Lodo SLURRY: Arena + Arcilla + Bentonita + Agua

    VENTAJAS COMPARATIVAS CON LOS PILOTES:

    -El equipo de perforación es más fácil de trabajar y más ligero que la pilotera-Equipo de perforación es más silencio y menos vibratorio-Los pozos perorados permiten inspección visual del subsuelo-Provee mayor qa  por ensanchamiento de la base-Es más fácil de trabajar en arenas densas y gravas-Poseen gran resistencia a cargas laterales-Cuando están sujetas a compresión solamente no necesitan acero de refuerzo

    CODIGO CALIFORNIA As min. = 1% Ag.pila

    3.6 m.

    CAPACIDAD DE CARGA

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    41/44

    Q u = Q f + Q p

    Qp = c. Nc . Ap

    Qf = f . Af

    A. SUELOS COHESIVOS

    H = LongitudD = Diámetro

    H/D Nc

    0 6.2

    0.5 7.1

    1.0 7.71.5 8.1

    2.0 8.4

    2.5 8.6

    3.0 8.8

      > 4.0 9

    TIPO f f máx0.50 c 0.9 K/cm²

    0.30 c 0.4 K/cm²

    0.30 c 0.4 K/cm²

    0.15 c 0.25 K/cm²

    Eje recto, Exc. en seco

    Eje recto, Exc. con lodo

    Campana, Exc. en seco

    Campana, con lodo

     Af    f   Ap Ncc

    Qa   ..3

    FS = 3 PARA Q p

    CODIGO : “ Las pilas deben diseñarse como columnas de hormigón con soporte lateral continuo .

    El Esfuerzo en el hormigón a Compresión no debe exceder del 33% de su f’ c a los 28 días ni

    de 84 K/cm. No se requiere de armadura a menos que las cargas impuestas así lo exijan.”

    B PILAS EN ARENA

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    42/44

    Qf  QpQu

     Ap Nqr Qp   .. hihr  i*.)( f   Nq

     Af  tg r  K Qf   O   ...DENSA SUELTA

    lodoContg tg 

    o Entg tg 

    .3

    2

    sec

    50.040.0 Ko

    10.D = DC

    FS = 2 - 3 A toda la Ecuación

     Af  tg r  Ko Ap Nqr Qa   .....31

    B. PILAS EN ARENA

    DISEÑO

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    43/44

    DISEÑO-Pilas rígidas Poca Carga-Pilas Flexibles Semirigidas f (long. Pila)

    A. PILAS RIGIDAS

    MgHg

    Q

    MOMENTO

    * HgREACCIONSUELO

    DEFORMACION MOMENTO

    * MgCORTE CARGA

    AXIAL

    RIGIDA CORTAS FLEXIBLE LARGAS

    LA ARMADURA TRANSVERSALSE CALCULA COMO UNACOLUMNA

    10 D L

    Proceso de Cálculo:1.- Chequear capacidad portante ( con o sin campana, flotante, de punta)2.- Presiones del suelo3.- Calcular momentos debidos a Hg.4.- Realizar la combinación de Mg. y Hg.5.- Diseñar el elemento para absorver el momento. mín. > 0.50 %

    6.- Chequear corte ( aunque para ver es crítico).

    B. PILA FLEXIBLE

  • 8/15/2019 Diapositivas Ing Jorge Valverde 2 (1)

    44/44

     NH.Z = Ks

    Z

    Ks

    SUELOS GRANULARES Z

    Ks

    SUELOS COHESIVOS

       P   R   O   F .   E   M    B

       E   B   I   D   A

       P   R   O   F .   E   M    B

       E   B   I   D

       A

    Se diseña usando tablas ( ACI )

    Suelto Medio Denso

    Seco 220 660 1800 (T/m³)Saturado 110 330 1100

    n  HSuelos Granulares:

    Blando Medio Duro Muy Duro

    0-1380 2350 4700 9600 (T/m³)

    Suelos Cohesivos:

    Criterio de Rigidez: L < 2 RigidaR22< L < 4 Semirigida

    R2L < 4 Flexible