Diseño Estructural De Bardas

REVISIÓN DE VOLTEO DE BARDA PERIMETRAL. A) PARA CARGAS INDICADAS EN EL REGLAMENTO PARA PRETILES Y BARANDALES. Análisis por Metro Lineal. Proyecto : Plantas de Bombeo Sobre el Canal General. Dimensiones de la Zapata Corrida. bD hD PD BrazoD Mr-D bm Hm Pm BrazoM Mr-M bct Hct Pct Brazo-ct Mr-ct bz bt hz Pz Brazo-z Mr-z

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

Mr

=

0.15 35.00 12.60 0.08 0.95 0.15 3.50 0.79 0.08 0.06 0.25 1.00 0.60 0.13 0.08 1.20 0.95 0.15 0.43 0.73 0.31

m m Ton m Ton-m m m Ton m Ton-m m m Ton m Ton-m m m m Ton m Ton-m

Ancho de la Dala de Cerramiento. Alto de la Dala de Cerramiento. Peso de la Dala de Cerramiento. Brazo de Palanca de Dala de Cerramiento. Momento Resistente de la Dala de Cerramiento. Ancho de Mamposteria. Altura de la Mamaposteria. Peso de la Mampostería. Brazo de la Mampostería. Momento Resistente Aportado por la Mampostería. Ancho de la Contratrabe. Altura de la Contratrabe. Peso de la Contratrabe. Brazo de la Contratrabe. Momento Resistente Aportado por la Contratrabe. Ancho de Zapata. Altura de Zapata. Peso de Zapata. Brazo de Zapata. Momento Resistente Aportado por la Zapata.

1.39 Tom-m

Momento Resistente.

Carga Por Metro Lineal (Carga Horizontal)** Brazo de Palanca. Momento de Volteo

Por otra parte. P z Mv

= = =

100 Kg/m 1.6 m 0.16 Ton-m

FS

=

8.70 La Cimentación es Adecuada por Volteo

** Según la observación 4 de las Cargas Vivas Unitarias de Reglamento de Construcciones de D.F.

PROYECTO:

ANÁLISIS POR VIENTO PLANTAS DE BOMBEO GRAN CANAL.

POR:

OLC

FECHA:

REVISÓ: APROBÓ:

OLC

REVISIÓN:

10/Oct./2007. 0

PROGRAMA ELABORADÓ POR DAAC (jun/00 v2.1)

OBTENCIÓN DE LA PRESIÓN DINÁMICA DE BASE CONFORME AL MANUAL DE DISEÑO DE OBRAS CIVILES DE LA CFE 1993

A. CUADRO DE DATOS

DATOS

<= introducir datos en áreas sombreadas

GEOMETRÍA DE LA ESTRUCTURA: B=

3.00 m (B es la menor dimensión en planta)

L=

3.00 m

Hmáx=

6.00 m

ALTURA PARA CÁLCULO DE PRESION. z1=

3.00 m

LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA: CIUDAD DE MÉXICO. CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA SEGÚN SU IMPORTANCIA (4.3) GRUPO:

B

TIPO:

2

CLASIFICACIÓN DE LA ESTRUCTURA SEGUN SU RESPUESTA ANTE LA ACCIÓN DEL VIENTO (4.4) Periodo de la estructura

T=

1.00 seg ...usese Tipo 1

l= H/B =

2.00 < 5 ...usese tipo 1

CATEGORÍA DEL TERRENO (4.6.1 Tabla I.1) CATEG.: 2 CLASE DE ESTRUCTURA SEGÚN SU TAMAÑO (Tabla I.2) Seleccione Clase B ó C; la Clase A siempre se evalua Todo elemento de recubrimiento de fachadas:

CLASE:

A

CLASE:

B

VELOCIDAD REGIONAL VR (4.6.2; ver hojas anexas -fig 1.2,1.3 ó1.4-) para periodo de retorno T=

50

años

VR=

110 km/h

FACTOR DE TOPOGRAFÍA ( 4.6.4; Tabla I.5 ) FT= 0.9

ALTITUD Y TEMPERATURA EN: a) altitud b) temperatura ambiental

1/8/2014

ESTADO DE MÉXICO. = t=

2500 msnm o 27.5 C

=> presión barométrica (T I.7):

201642423.xls.ms_office/Presiones Viento

W=

565

mm de Hg

3/15

B. VELOCIDAD DE DISEÑO (4.6) VD=FT Fa VR CLASE FT

z

Fc

A

Frz

CLASE

Fa

VD

(m) 3.00

Fc

Frz

B Fa

VD

(km/h) 0.90

1.00

1.003

1.003

99.3

(km/h) 0.95

0.993

0.943

93.4

Aquí: Factor de exposición Fa = Fc Frz (4.6.3) Fc = factor de tamaño (obtenido de Tabla I.3 -C.I.1.4.19-) Frz = factor de rugosidad y altura, dado por: 1.56 [ 10 / d ]a, si z<= 10 a Frz = 1.56 [ z / d ] , 1.56,

CLASE

a

d

A

0.128

315

B

0.131

315

si 10 < z < d si z > d

(Tabla I.4)

C. PRESIÓN DINÁMICA BASE qz (4.7) qz= 0.0048 G VD2 G=(0.392W)/(273+t) donde

(factor de corrección por temperatura y altura)

G=

0.737

VELOCIDAD DE DISEÑO Y PRESIÓN DINÁMICA BASE CLASE

A

CLASE

B

z

VD

VD

(m)

(km/h)

qz (kg/m2)

(km/h)

qz (kg/m2)

3

99.3

34.9

93.4

30.8

D. FACTORES DE PRESIÓN.

1/8/2014

Cp

0.8

Barlovento.

Cp

0.5

Satavento.

Cp

-0.73

Viento Paralelo a las Generatrices.

Cp

-0.67

Viento Normal a las Generatrices.

201642423.xls.ms_office/Presiones Viento

4/15

1/8/2014

201642423.xls.ms_office/Presiones Viento

5/15

1/8/2014

201642423.xls.ms_office/Presiones Viento

6/15

DEFINICIONES PARA ANÁLISIS DE VIENTO DEL MANUAL DE DISEÑO DE OBRAS CIVILES. DISEÑO POR VIENTO, CFE, 1993 GRUPO A: seguridad alta B: seguridad moderada C: seguridad baja

2

seguridad moderada

TIPO 2 sensibles a ráfagas de corta duración 1. poco sensibles a ráfagas y a efectos dinámicos de viento 2. sensibles a ráfagas de corta duración 3. sensibles a ráfagas de corta duración y oscilaciones importantes transversales al flujo del viento 4. problemas aerodinámicos especiales

CATEGORÍA DEL TERRENO SEGÚN SU RUGOSIDAD

terreno plano u onduladocas obstrucciones

3

1. terreno abierto, prácticamente plano y sin obstrucciones 2. terreno plano u ondulado con pocas obstrucciones 3. terreno cubierto por numerosas obstrucciones estrechamente espaciadas 4. terreno con numerosas obstrucciones largas, altas y estrechamente espaciadas

CLASE DE ESTRUCTURA SEGÚN SU TAMAÑO (Tabla I.2)

2

CLASE A: mayor dimensión horizontal o vertical menor a 20 m. Todo elemento de recubrimiento de fachadas CLASE B: mayor dimensión horizontal o vertical entre 20 y 50 m CLASE C: mayor dimensión horizontal o vertical mayor a 50 m

FACTOR DE TOPOGRAFÍA LOCAL (TABLA I.5) 2 0.9 1 Protegidos. Base de promontorios y faldas de cerranías en sotavento 0.8 2 protegidos. Valles cerrados 0.9 3 Normales. Terreno plano, campo abierto (p<5%) 1.0 4 Expuestos. Terreno inclinado (5%10%), cañadas cerradas y valles en embudo o cañón, 1.2 islas. VALORES DE a Y d (TABLA I.4) a

CATEG 1

d

A

B

C

0.099

0.101

0.105

245

2

0.128

0.131

0.138

315

3

0.156

0.16

0.171

390

4

0.17

0.177

0.193

455

PRESIÓN BAROMÉTRICA (TABLA I.7) Altitud

W (mm Hg)

0

760

500

720

1000

675

1500

635

2000

600

2500

565

3000

530

3500

495

COEFICIENTES DE PRESIÓN EXTERIOR PARA MUROS DE SOTAVENTO DE CONSTRUCCIONES DE PLANTA RECTANGULAR CERRADA (ver TABLA I.8)

q

g

0°

<10

d/b <= 1 =2

CPe -0.5 -0.3

>= 4

-0.2 -0.3 -0.4 -0.5 -0.5 -0.3 -0.2

10<=g<=15 =20 >=25 <= 1 =2 >= 4

90°

q 0°

g d/b CPe

0.00 0.00 -0.5

90°

CPe

-0.5

COEFICIENTES DE PRESIÓN EXTERIOR PARA TECHOS CON VIENTO NORMAL A LAS GENERATRICES (q=0o) DE SOTAVENTO DE CONSTRUCCIONES DE PLANTA RECTANGULAR CERRADA (ver TABLA I.10)

g

H/d

CPe

g

H/d

0.00

10 15 20 25 30 35 45 60 10 15 20 25 30 35 45 60 10 15 20 25 30 35 45 60

<=0.25

0.5

>=1.0

Barlovento -0.7 -0.7 -0.5 0.0 -0.3 0.2 -0.2 0.3 -0.2 0.3 0.0 0.4 0.5 0.5 0.6 0.6 -0.9 -0.9 -0.7 -0.7 -0.4 0.0 -0.3 0.2 -0.2 0.2 -0.2 0.3 0.0 0.4 0.6 0.6 -1.3 -1.3 -1.0 -1.0 -0.7 -0.7 -0.5 0.0 -0.3 0.2 -0.2 0.2 0.0 0.3 0.6 0.6

Sotavento -0.3 -0.5 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.5 -0.5 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.7 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6 -0.6

0.00 10 15 20 25 30 35 45 60

Barlovento -0.70 -0.70 -0.50 0.00 -0.30 0.20 -0.20 0.30 -0.20 0.30 0.00 0.40 0.50 0.50 0.60 0.60

<=45 >45 CPe

-0.70 -0.70

-0.70 -0.70

Sotavento -0.30 -0.50 -0.60 -0.60 -0.60 -0.60 -0.60 -0.60 -0.30 -0.30

REVISIÓN DE VOLTEO DE BARDA PERIMETRAL. A) DISEÑO POR VIENTO SEGÚN CFE 1993. Análisis por Metro Lineal. Proyecto : Plantas de Bombeo Sobre el Canal General. Dimensiones de la Zapata Corrida. bD hD PD BrazoD Mr-D bm Hm Pm BrazoM Mr-M bct Hct Pct Brazo-ct Mr-ct bz bt hz Pz Brazo-z Mr-z

= = = = = = = = = = = = = = = = = = = = =

Mr

=

0.15 35.00 12.60 0.08 0.95 0.15 3.50 0.79 0.08 0.06 0.25 1.00 0.60 0.13 0.08 1.20 0.95 0.15 0.43 0.73 0.31

1.39 Tom-m

Por otra parte. qz = Cp-B = Cp-S = Fv = z = Mv =

FS

=

m m Ton m Ton-m m m Ton m Ton-m m m Ton m Ton-m m m m Ton m Ton-m

34.9 0.8 0.5 0.16 1.75 0.278

Kg/m2

Ton m Ton-m

Ancho de la Dala de Cerramiento. Alto de la Dala de Cerramiento. Peso de la Dala de Cerramiento. Brazo de Palanca de Dala de Cerramiento. Momento Resistente de la Dala de Cerramiento. Ancho de Mamposteria. Altura de la Mamaposteria. Peso de la Mampostería. Brazo de la Mampostería. Momento Resistente Aportado por la Mampostería. Ancho de la Contratrabe. Altura de la Contratrabe. Peso de la Contratrabe. Brazo de la Contratrabe. Momento Resistente Aportado por la Contratrabe. Ancho de Zapata. Altura de Zapata. Peso de Zapata. Brazo de Zapata. Momento Resistente Aportado por la Zapata. Momento Resistente.

Presión de Diseño. Factor de Presión Barlovento. Factor de Presión Sotavento. Fuerza de Viento Brazo de Palanca. Momento de Volteo

5.01 La Cimentación es Adecuada por Volteo

REVISIÓN POR DESLIZAMIENTO. Fuerza Cortante Fc = Fuerza Resistente. c = S = Fr = Fs

=

0.16 Ton

6.23 Ton/m2 1.20 m2 7.476 Ton

Cohesión Área de la Zapata.

47 Factor de Seguridad. La Cimentación es Adecuada por Deslizamiento

REVISIÓN DE VOLTEO DE CASTILLOS DE BARDA PERIMETRAL. A) DISEÑO POR VIENTO SEGÚN CFE 1993. Análisis por Metro Lineal. Proyecto : Plantas de Bombeo Sobre el Canal General.

Por otra parte. qz = Cp-B = Cp-S = Am = L1 = Fv = z = Mv = Fc Mu

34.9 0.8 0.5 3.5 3.5 0.56 1.75 0.972

= =

Kg/m2

m m Ton m Ton-m

Presión de Diseño. Factor de Presión Barlovento. Factor de Presión Sotavento. Altura de Muro. Ancho Tributario de Muro Fuerza de Viento Brazo de Palanca. Momento de Volteo

1.5 1.46 Ton-m

4VARILLAS DE 4

Revisión de Deflexiones. f´c Ec b h I Deflexión Defle-per

= = = = = = =

250 221359 20 35 23333 0.48 1.96

Kg/cm2 Kg/cm2 cm cm cm4 cm cm

Resistencia del Concreto. Módulo de la Elasticidad del Concreto. Ancho del Castillo. Altura del Castillo. Momento de Inarcia del Castillo. Deflexión Calculada. Deflexión Permisible.

Proyecto

: BARDA PERIMETRAL PLANTAS DE BOMBEO.

DISEÑO DE ZAPATAS CORRIDAS DE CONCRETO ARMADO PARA UN MURO DE CARGA EXCÉNTRICO.

Datos de Diseño A) PARA CARGAS VERTICALES. Rt = 5000 Kg/m2 Rt = 5 Ton/m2 f´c = 250 Kg/cm2 fy = 4200 Kg/cm2 Wu Wc

= =

Wfinal

=

14419.50 Kg/m 0 Kg/m Wu

Capacidad Admisible del Suelo. em= Espesor del Muro Carga Última Por Metro Lineal. Peso de Cimentación. (Estimado)

+

Wc

=

PROPUESTA DE CIMENTACIÓN POR METRO LINEAL. B L

= =

e

=

1 m 1.2 m 0.525

A) PARA CARGAS LATERALES (MOMENTOS) Mmáx Mmáx Fc Mu S f

= = = = = =

0.28 278 1.5 417 0.240 1,736.25

Esfuerzos Totales. Compresión Máxima Tensión Máxima X Y=L-x Z=Y-e fpaño C y1 Mmáx Mmáx

= = = = = = = =

= =

0.38 0.82 0.67 36975.43 12324.77 0.44 5477.51 5.48

Ton-m Kg-m Kg-cm Kg-m m3 Kg/m2

Momento Último. Módulo de Sección. Esfuerzo Máximo.

45,295 Kg/m2 21,263 Kg/m2 m m m Kg/m2 Kg m Kg-m Ton-m

14419.50 Kg/m

0.15 m

DISEÑO POR FLEXIÓN Y CORTANTE REVISION DE ZAPATA MAS CRITICA 1

b= h= f Vars. # Var. d= r= Mu = Vu =

100 20 4 4 17.00 3.00 5.48 0

cm cm

Constantes: f 'c = f *c = f '' c = fy =

250 200 170 4200

kg / cm2 kg / cm2 kg / cm2 kg / cm2

Elemento

1

cm cm Ton-m Ton

(dmínimo = 15 cm)

As = As Total =

2 1.27 cm 2 5.07 cm

Cuantias de acero mínima y máxima

f ' c 0.00263523 = fy

r min = 0.7

q = r

f ' ' c 4800 0.01904762 = fy fy + 6000

r max =

r =

As = bd

0.00298063

fy 0.07363915 = f ''c

=

1.9%

=

0.3% O.K.

Se revisarán las secciones de acuerdo a los momentos y cortantes ultimos arrojados por el analisis:

M R = FR bd 2 q(1 - 0.5q) f ' ' c =

3.136

ton-m

VCR = FR bd (0.2 + 30 r ) f * c =

5.57

Ton

MCR > MU

S

=

F V

R U

VCR > VU

NO PASA

A V -

f V

OK

y d C R

Por lo tanto NO se necesita usar estribos

ACERO POR TEMPERATURA

En zapatas corridas el Reglamento recomienda para refuerzo por temperatura un porcentaje mínimo de 0.2 % en elementos estructurales protegidos de la entemperie, y 0.3 % para aquellos que se encuentran expuestos a ella, o en contacto con el terreno.

p Ast

= =

0.003 pxBxd = f Vars.

cm2

4 2 1.27 cm

As = S

6.12

=

20.70 cm

Si se Podría usar Zapatas Concéntricas estas se colocarán, con las mismas dimensiones y con el mismo armado, porque rige el Acero Mínimo.