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Página 1

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

DISEÑO DE ZAPATAS CONSTRUCCION DE LA PLANTA DE PROCESAMIENTO DE DERIVADOS LACTEOS EN EL DISTRITO DE ACORA – PUNO - PUNO

EXP. TECNICO: UBICACIÓN LOCALIDAD : DISTRITO: PROVINCIA : REGION:

ACORA ACORA PUNO PUNO ZAPATA: Nº 01

1.- PRE-DIMENSIONAMIENTO DEL AREA: A=P/Wn P=CM+CV+P.P Wn=qa-GsxDf-S/Cpiso A=Area de Zapata. Wn=Presion neta del suelo. DATOS: qa=Capacidad Portante del Suelo= 17.80 Tn/m2 Gs=Peso especifico del relleno= 4.38 Tn/m3 Df=Profundidad de desplante= 1.10 m 0.30 Tn/m2 S/C piso= sobre carga del piso= f´c= resistencia del concreto = 210.00 kg/cm2 db´ ( diametro de la varilla Zapata) = 1/2 " 5/8 " db ( diametro de la varilla Columna) = 7.50 cm. recub.( recubrimiento en la zapata)= fy=resistencia a tension del acero= 4200.00 kg/cm2 P.P=Peso propio de la zapata (15%) = 3.65 Tn. P.P=(10% - 15%CM) b=lado mernor de la columna B=lado menor de la zapata t=lado mayor de la columna L=lado mayor de la zapata

B=√A-(b-t)/2

L=√A+(b-t)/2 NTN

P

Df

Wn

t b

B

Zapata: Z-1 15.25 9.05 3.65 27.95

Tn Tn Tn Tn

Por lo Tanto: ADOPTO:

B

CM = CV = P.P = P=

qa = GsxDf = s/cpiso= Wn =

x

L

=

17.80 4.8158 0.30 12.68

1.50 m

Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2

X

A= b= t= B= L=

1.570 0.30 0.30 1.25 1.25

L m2 m m m m

1.50 m

2.- DIMENSIONAMOS LA ELEVACION "H". "H" Se calcula cuando se determina el peralte efectivo "d", mediante la verificacion por: * Longitud de desarrollo. * Cortante por Punzonamiento. * Cortante por Flexión. Calculo de La Longitud de desarrollo: * Compresión: * Tracción: Ld1=0.08*db*fy/√f´c = 29.45 cm Ld1=0.06*Aø*fy/√f´c = "Ld" el mayor de Ld2=0.004*db*fy = 21.34 cm Ld2=0.006*db*fy = Ld3= 20 cm 20.00 cm Ld3= 30 cm Por lo Tanto:

Ld= 40.01 cm H= Ld+db+2db´+recub. H= 51.64 cm

H=

Redondear. 55.00 cm

34.42 cm 40.01 cm 30.00 cm

d1=H-recub.-db´/2 d1= 46.87 cm

Página 2

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

3.- REACCION NETA ULTIMA (qu) DEL SUELO: Pu=1.5*CM+1.8*CV Pu= 39.17 Tn.

qu=Pu/(B*L) qu= 17.41

Tn/m2

4.- CÁLCULO DEL ESFUERZO CORTANTE POR PUNZONAMIENTO: β=t/b β= 0.30 0.3 0.85 Φ= 56 ### ###

qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = ø*0.27(2+4/β)√f'c o´ = Φ*1.1*√f´c Se iguala al menor valor para calcular "d2". 20 14 13.55 qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = d2= d2=

= 1.00

P

NTN

-40.47 cm 9.54 cm H

5.- ESFUERZO CORTANTE POR FLEXIÓN: Se verifica a la distancia "d" de la cara de la columna. En eje x-x. d= 46.87 cm m= 60.00 cm Vact.=qu*L*(m-d)/(L*d) Vact.= 4.88 Tn/m2 En eje y-y. d= 46.87 cm m= Vact.=qu*B*(m-d)/(B*d)

60.00 cm Vact.=

6.5 d=

46.87 cm

DISEÑO DE ACERO A FLEXION: Eje y-y: Momento: Mu= Wu*L*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B) 46.87 cm 150.00 cm 150.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

0.85

OK

Entonces "d3" se obtiene de: qu*(m-d)/d=0.85*0.53*√f´c

d= B= L= b= t=

Tn/m2 Φ=

Vadm.=Φ*0.53*√f´c Vadm.= 65.28 Tn/m2

d3= 12.63 cm

4.88

Wn

Wu= 1.74 Kg/cm2 Mu= 117517.50 kg-cm As= 0.66 cm2 a= 0.10 cm Asmin.= 12.65 cm2

P

ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 593 ### ### As= 12.65 cm2

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 10.00 S=

14.86 cm

1

ø

1/2 "

@ 15.00 cm

B

Página 3

Eje x-x: Momento:

d= B= L= b= t=

Mu= Wu*B*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B)

46.87 cm 150.00 cm 150.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

1 ø

1/2 "

ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 593 ### ###

1.74 Wu= Kg/cm2 Mu= 117517.50 kg-cm As= 0.66 cm2 a= 0.10 cm Asmin.= 12.65 cm2

@ 15.00 cm 1.50 m

1.50 m

Hz= 0.55 m As= 12.65 cm2 1 ø 1/2 "

@ 15.00 cm

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 10.00 S=

14.86 cm

1

ø

1/2 "

@ 15.00 cm Ld

OK Bmin.=

0.95 m

ZAPATA: Nº 02 1.- DIMENSIONAMIENTO DEL AREA: A=P/Wn P=CM+CV+P.P Wn=qa-GsxDf-S/Cpiso A=Area de Zapata. Wn=Presion neta del suelo. DATOS: qa=Capacidad Portante del Suelo= 17.80 Tn/m2 Gs=Peso especifico del relleno= 4.38 Tn/m3 Df=Profundidad de desplante= 1.10 m S/C piso= sobre carga del piso= 0.30 Tn/m2 210.00 kg/cm2 f´c= resistencia del concreto = db´ ( diametro de la varilla Zapata) = 1/2 " db ( diametro de la varilla Columna) = 5/8 " recub.( recubrimiento en la zapata)= 7.50 cm. 4200.00 kg/cm2 fy=resistencia a tension del acero= 2.48 Tn. P.P=Peso propio de la zapata (15%) = P.P=(10% - 15%CM) b=lado mernor de la columna B=lado menor de la zapata t=lado mayor de la columna L=lado mayor de la zapata

B=√A-(b-t)/2

L=√A+(b-t)/2 NTN

P

Df

Wn

t b

B

Zapata: Z-2 CM = CV = P.P = P=

10.37 6.14 2.48 18.98

Tn Tn Tn Tn

Por lo Tanto: ADOPTO:

B

qa = GsxDf = s/cpiso= Wn =

x

L

=

17.80 4.8158 0.30 12.68

1.10 m

Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2

X

A= b= t= B= L=

1.066 0.30 0.30 1.03 1.03

L m2 m m m m

1.10 m

2.- DIMENSIONAMOS LA ELEVACION "H". "H" Se calcula cuando se determina el peralte efectivo "d", mediante la verificacion por: * Longitud de desarrollo. * Cortante por Punzonamiento. * Cortante por Flexión. Calculo de La Longitud de desarrollo: * Compresión: * Tracción: Ld1=0.08*db*fy/√f´c = 29.45 cm Ld1=0.06*Aø*fy/√f´c = "Ld" el mayor de Ld2=0.004*db*fy = 21.34 cm Ld2=0.006*db*fy = Ld3= 20 cm 20.00 cm Ld3= 30 cm

34.42 cm 40.01 cm 30.00 cm

Página 4

Por lo Tanto:

Ld= 40.01 cm H= Ld+db+2db´+recub. 51.64 cm H=

H=

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

Redondear. 55.00 cm

d1=H-recub.-db´/2 d1= 46.87 cm

3.- REACCION NETA ULTIMA (qu) DEL SUELO: Pu=1.5*CM+1.8*CV Pu= 26.6 Tn.

qu=Pu/(B*L) qu= 21.98

Tn/m2

4.- CÁLCULO DEL ESFUERZO CORTANTE POR PUNZONAMIENTO: β=t/b β= 0.30 0.3 0.85 Φ= 56 ### ###

qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = ø*0.27(2+4/β)√f'c o´ = Φ*1.1*√f´c Se iguala al menor valor para calcular "d2". 20 14 13.55 qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = d2= d2=

= 1.00

P

NTN

-36.60 cm 5.43 cm H

5.- ESFUERZO CORTANTE POR FLEXIÓN: Se verifica a la distancia "d" de la cara de la columna. En eje x-x. d= 46.87 cm m= 40.00 cm Vact.=qu*L*(m-d)/(L*d) Vact.= -3.22 Tn/m2 En eje y-y. d= 46.87 cm m= Vact.=qu*B*(m-d)/(B*d)

40.00 cm Vact.=

6.5 d=

46.87 cm

DISEÑO DE ACERO A FLEXION: Eje y-y: Momento: Mu= Wu*L*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B) 46.87 cm 110.00 cm 110.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

0.85

OK

Entonces "d3" se obtiene de: qu*(m-d)/d=0.85*0.53*√f´c

d= B= L= b= t=

Tn/m2 Φ=

Vadm.=Φ*0.53*√f´c Vadm.= 65.28 Tn/m2

d3= 10.08 cm

-3.22

Wn

Wu= 2.20 Kg/cm2 Mu= 48356.00 kg-cm As= 0.27 cm2 a= 0.06 cm Asmin.= 9.28 cm2

P

ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 809 ### ### As=

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 7.00 S=

15.62 cm

1

ø

1/2 "

@ 16.00 cm

9.28

cm2

B

Página 5

Eje x-x: Momento:

d= B= L= b= t=

Mu= Wu*B*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B)

46.87 cm 110.00 cm 110.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

1 ø

1/2 "

ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 809 ### ###

Wu= 2.20 Kg/cm2 Mu= 48356.00 kg-cm As= 0.27 cm2 a= 0.06 cm Asmin.= 9.28 cm2

@ 16.00 cm 1.10 m

1.10 m

Hz= 0.55 m As=

9.28

cm2 1 ø 1/2 "

@ 16.00 cm

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 7.00 S=

15.62 cm

1

ø

1/2 "

@ 16.00 cm Ld

OK Bmin.=

0.95 m

ZAPATA: Nº 03 1.- DIMENSIONAMIENTO DEL AREA: A=P/Wn P=CM+CV+P.P Wn=qa-GsxDf-S/Cpiso A=Area de Zapata. Wn=Presion neta del suelo. DATOS: qa=Capacidad Portante del Suelo= 17.80 Tn/m2 Gs=Peso especifico del relleno= 4.38 Tn/m3 Df=Profundidad de desplante= 1.10 m S/C piso= sobre carga del piso= 0.30 Tn/m2 f´c= resistencia del concreto = 210.00 kg/cm2 db´ ( diametro de la varilla Zapata) = 1/2 " db ( diametro de la varilla Columna) = 5/8 " recub.( recubrimiento en la zapata)= 7.50 cm. fy=resistencia a tension del acero= 4200.00 kg/cm2 2.44 Tn. P.P=Peso propio de la zapata (15%) = P.P=(10% - 15%CM) b=lado mernor de la columna B=lado menor de la zapata t=lado mayor de la columna L=lado mayor de la zapata

B=√A-(b-t)/2

L=√A+(b-t)/2 NTN

P

Df

Wn

t b

B

Zapata: Z-3 CM = CV = P.P = P=

10.12 6.16 2.44 18.72

Tn Tn Tn Tn

Por lo Tanto: ADOPTO:

B

qa = GsxDf = s/cpiso= Wn =

x

L

=

17.80 4.8158 0.30 12.68

1.10 m

Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2

X

A= b= t= B= L=

1.052 0.30 0.30 1.03 1.03

L m2 m m m m

1.10 m

2.- DIMENSIONAMOS LA ELEVACION "H". "H" Se calcula cuando se determina el peralte efectivo "d", mediante la verificacion por: * Longitud de desarrollo. * Cortante por Punzonamiento. * Cortante por Flexión. Calculo de La Longitud de desarrollo: * Compresión: * Tracción: Ld1=0.08*db*fy/√f´c = 29.45 cm Ld1=0.06*Aø*fy/√f´c = "Ld" el mayor de Ld2=0.004*db*fy = 21.34 cm Ld2=0.006*db*fy = Ld3= 20 cm Ld3= 20.00 cm 30 cm

34.42 cm 40.01 cm 30.00 cm

Página 6

Por lo Tanto:

Ld= 40.01 cm H= Ld+db+2db´+recub. H= 51.64 cm

H=

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

Redondear. 55.00 cm

d1=H-recub.-db´/2 d1= 46.87 cm

3.- REACCION NETA ULTIMA (qu) DEL SUELO: Pu=1.5*CM+1.8*CV Pu= 26.27 Tn.

qu=Pu/(B*L) qu= 21.71

Tn/m2

4.- CÁLCULO DEL ESFUERZO CORTANTE POR PUNZONAMIENTO: β=t/b β= 0.30 0.3 0.85 Φ= 56 ### ###

qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = ø*0.27(2+4/β)√f'c o´ = Φ*1.1*√f´c Se iguala al menor valor para calcular "d2". 20 14 13.55 qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = d2= d2=

= 1.00

P

NTN

-36.59 cm 5.43 cm H

5.- ESFUERZO CORTANTE POR FLEXIÓN: Se verifica a la distancia "d" de la cara de la columna. En eje x-x. d= 46.87 cm m= 40.00 cm Vact.=qu*L*(m-d)/(L*d) Vact.= -3.18 Tn/m2 En eje y-y. d= 46.87 cm m= Vact.=qu*B*(m-d)/(B*d)

40.00 cm Vact.=

6.5 d=

46.87 cm

DISEÑO DE ACERO A FLEXION: Eje y-y: Momento: Mu= Wu*L*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B) 46.87 cm 110.00 cm 110.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

0.85

OK

Entonces "d3" se obtiene de: qu*(m-d)/d=0.85*0.53*√f´c

d= B= L= b= t=

Tn/m2 Φ=

Vadm.=Φ*0.53*√f´c Vadm.= 65.28 Tn/m2

d3= 9.98 cm

-3.18

Wn

Wu= 2.17 Kg/cm2 Mu= 47762.00 kg-cm As= 0.27 cm2 a= 0.06 cm Asmin.= 9.28 cm2

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 7.00 S= 15.62 cm 1 ø 1/2 "

P

ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 809 ### ### As=

@ 16.00 cm

9.28

cm2

B

Página 7

Eje x-x: Momento:

d= B= L= b= t=

Mu= Wu*B*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B)

46.87 cm 110.00 cm 110.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

1 ø ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 809 ### ###

Wu= 2.17 Kg/cm2 Mu= 47762.00 kg-cm As= 0.27 cm2 a= 0.06 cm Asmin.= 9.28 cm2

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 7.00 S= 15.62 cm 1 ø 1/2 "

@ 16.00 cm

1/2 "

1.10 m

1.10 m

Hz= 0.55 m As=

9.28

cm2 1 ø 1/2 "

@ 16.00 cm

@ 16.00 cm Ld

OK Bmin.=

0.95 m

ZAPATA: Nº 04 1.- DIMENSIONAMIENTO DEL AREA: A=P/Wn P=CM+CV+P.P Wn=qa-GsxDf-S/Cpiso A=Area de Zapata. Wn=Presion neta del suelo. DATOS: qa=Capacidad Portante del Suelo= 17.80 Tn/m2 Gs=Peso especifico del relleno= 4.38 Tn/m3 Df=Profundidad de desplante= 1.10 m S/C piso= sobre carga del piso= 0.30 Tn/m2 f´c= resistencia del concreto = 210.00 kg/cm2 db´ ( diametro de la varilla Zapata) = 1/2 " db ( diametro de la varilla Columna) = 5/8 " recub.( recubrimiento en la zapata)= 7.50 cm. 4200.00 kg/cm2 fy=resistencia a tension del acero= P.P=Peso propio de la zapata (15%) = 1.34 Tn. P.P=(10% - 15%CM) b=lado mernor de la columna B=lado menor de la zapata t=lado mayor de la columna L=lado mayor de la zapata

B=√A-(b-t)/2

L=√A+(b-t)/2 NTN

P

Df

Wn

t b B

Zapata: Z-4 CM = CV = P.P = P=

6.15 2.76 1.34 10.26

Tn Tn Tn Tn

Por lo Tanto: ADOPTO:

B

qa = GsxDf = s/cpiso= Wn =

x

L

=

17.80 4.8158 0.30 12.68

1.00 m

Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2 Tn/m2

X

A= b= t= B= L=

0.576 0.30 0.30 0.76 0.76

L m2 m m m m

1.00 m

2.- DIMENSIONAMOS LA ELEVACION "H". "H" Se calcula cuando se determina el peralte efectivo "d", mediante la verificacion por: * Longitud de desarrollo. * Cortante por Punzonamiento. * Cortante por Flexión. Calculo de La Longitud de desarrollo: * Compresión: * Tracción: Ld1=0.08*db*fy/√f´c = 29.45 cm Ld1=0.06*Aø*fy/√f´c = "Ld" el mayor de Ld2=0.004*db*fy = 21.34 cm Ld2=0.006*db*fy = Ld3= 20 cm 20.00 cm Ld3= 30 cm

34.42 cm 40.01 cm 30.00 cm

Página 8

Por lo Tanto:

Ld= 40.01 cm H= Ld+db+2db´+recub. H= 51.64 cm

H=

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

Redondear. 55.00 cm

d1=H-recub.-db´/2 d1= 46.87 cm

3.- REACCION NETA ULTIMA (qu) DEL SUELO: Pu=1.5*CM+1.8*CV Pu= 14.21 Tn.

qu=Pu/(B*L) qu= 14.21

Tn/m2

4.- CÁLCULO DEL ESFUERZO CORTANTE POR PUNZONAMIENTO: β=t/b β= 0.30 0.3 0.85 Φ= 56 ### ###

qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = ø*0.27(2+4/β)√f'c o´ = Φ*1.1*√f´c Se iguala al menor valor para calcular "d2". 20 14 13.55 qu*[A*B-(s+d)*(t+d)] / [2d(s+t+2*d)] = d2= d2=

= 1.00

P

NTN

-35.39 cm 4.62 cm H

5.- ESFUERZO CORTANTE POR FLEXIÓN: Se verifica a la distancia "d" de la cara de la columna. En eje x-x. d= 46.87 cm m= 35.00 cm Vact.=qu*L*(m-d)/(L*d) Vact.= -3.60 Tn/m2 En eje y-y. d= 46.87 cm m= Vact.=qu*B*(m-d)/(B*d)

35.00 cm Vact.=

6.5 d=

46.87 cm

DISEÑO DE ACERO A FLEXION: Eje y-y: Momento: Mu= Wu*L*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B) 46.87 cm 100.00 cm 100.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

Wu= 1.42 Kg/cm2 Mu= 21759.06 kg-cm As= 0.12 cm2 a= 0.03 cm Asmin.= 8.44 cm2

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 7.00 S= 13.96 cm 1 ø 1/2 " Eje x-x: Momento:

d=

46.87 cm

Mu= Wu*B*m2/8 As=Mu/(0.9*fy*(d-a/2)) a=As*fy/(0.85*f´c*B) Wu=

0.85

OK

Entonces "d3" se obtiene de: qu*(m-d)/d=0.85*0.53*√f´c

d= B= L= b= t=

Tn/m2 Φ=

Vadm.=Φ*0.53*√f´c Vadm.= 65.28 Tn/m2

d3= 6.26 cm

-3.60

Wn

1.42

Kg/cm2

P

ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 889 ### ### As=

8.44

B

cm2

@ 14.00 cm

1 ø ρmin.= 0.0018 Asmin.=ρmin.*(B*d) 889

1/2 "

@ 14.00 cm 1.00 m

Página 9

B= L= b= t=

100.00 cm 100.00 cm 30.00 cm 30.00 cm

Mu= 21759.06 kg-cm As= 0.12 cm2 a= 0.03 cm Asmin.= 8.44 cm2

ACERO REQUERIDO EN ZAPATA: Aø= 1.27 cm2 Nº Varillas= 7.00 S= 13.96 cm 1 ø 1/2 "

Memoria-de-Calculo-Estructural-planta de lacteos

### ###

1.00 m

Hz= 0.55 m As=

8.44

cm2 1 ø 1/2 "

@ 14.00 cm

@ 14.00 cm Ld

OK Bmin.=

0.95 m