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• Franco Carrasco Collantes

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FACULTAD DE INGENIERIA ARQUITECTURA Y URBANISMO. ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVÍL.  TRABAJO :  DISEÑO DE UNA ZAPATA CENTRAL CURSO

: CONCRETO ARMADO II

DOCENTE : ING. MUÑOZ PEREZ Sócrates Pedro INTEGRATES:

RAFFO SUCLUPE CARLOS LUCIO

Ciclo

: VIII.

Se tiene el siguiente ensayo de corte directo las dimensiones de la caja es 6.33cmx6.33cmx2.50cm TIEMP O

DESPLASAMIENT O horizontal (mm)

DIAL (carga )

FUERZA ( corte kg)

deformac ión unitaria

TIEMP O

DESPLASAMIENT O horizontal (mm)

DIAL (carga)

FUERZA ( corte kg)

deform ación unitaria

TIEMP O

0' 00"

0.000

0.00

0

0.000

0' 00"

0.000

0.00

0.000

0.000

0' 00"

15"

0.720

11.80

19.032

0.950

15"

0.710

13.50

21.774

0.544

30"

1.730

13.70

22.097

1.103

30"

1.700

16.80

27.097

0.677

45"

2.740

14.30

23.064

1.151

45"

2.700

18.20

29.355

01' 00"

3.760

14.90

24.032

1.200

01' 00"

3.740

19.40

15"

4.720

15.10

24.355

1.216

15"

4.750

30"

5.740

15.40

24.839

1.240

30"

5.700

45"

6.750

15.40

24.839

1.240

45"

02'00"

7.730

15.30

24.677

1.232

15"

8.500

15.20

24.516

30"

9.000

15.20

24.516

DIAL (carga)

FUERZA ( corte kg)

0.000

0.00

0.000

0.000

15"

0.700

17.90

28.870

0.478

30"

1.710

26.70

43.060

0.713

0.733

45"

2.690

28.10

45.320

0.751

31.290

0.781

01' 00"

3.690

29.40

47.420

0.786

20.50

33.064

0.826

15"

4.680

30.00

48.390

0.802

21.10

34.032

0.850

30"

5.740

30.40

49.032

0.812

6.740

21.40

34.516

0.862

45"

6.750

30.40

49.032

0.812

02'00"

7.760

21.40

34.516

0.862

02'00"

7.710

30.30

48.871

0.810

1.224

15"

8.500

21.30

34.355

0.858

15"

8.500

30.30

48.871

0.810

1.224

30"

9.000

21.30

34.355

0.858

30"

9.000

30.20

48.710

0.807

Se ha realizado el ensayo de la densidad de campo Densidad de arena: 1.41gr/cm3 Peso de la arena + frasco + cono (antes): 6394.50 gr Peso de la arena + frasco + cono (después): 3378.5 gr Peso de la arena en el cono: 1462.8 gr Peso del suelo sustraído del hoyo: 2380.1 gr Lectura del Speedy: 10.90 La calibración de Speedy arrojo los siguientes resultados lectura speedy %w en el horno

5.9 6.9

9.4 10.2

10.4 11

12.5 13.4

DESPLASAMIENT O horisontal (mm)

PD=100tn Pl=70tn Arena seca γ seco= 15.7KN/m3

1.80m

2m 1.50m

γas=18.9KN/m3 Nivel del agua freática

Arcilla γas =17.3KN/m3

ζ/δ

Realizar el diseño de la zapata centrada por el método rigido y flexible teniendo en cuenta el máximo asentamiento que se produce en el fondo del estrato de la arcilla

Datos  f'c =210 kg/cm2  f'y =4200 kg/cm2  ɸAs(zapata)= 5/8”  ɸAs(columna)=1”  ep=0.20(losa de piso es de concreto armado)  s/c=500 kg/cm2  el ensayo de consolidación unidimensional arrojo lo siguiente

DIMENCIONES DEL ANILLO ALTURA 2 cm DIAMETRO 5.047 cm

CONTENIDO DE HUMEDAD Inicio PESO DE LA MUESTRA (gr) peso anillo + muestra humeda 130.5 peso anillo+ muestra seca 115.4 peso del anillo 60

GRAVEDAD ESPECIFICA peso del picnometro + agua (gr) peso del suelo seco seco (gr) peso del picnometro + agua+ suelo (gr)

Final (gr) 132.6 115.4 60

649.1 100 711.6

presión (kg/cm2) 0.50 1.00 2.00 4.00 8.00 16.00 8.00 4.00 2.00 1.00 0.50

lecturas final 0.22 0.31 0.92 1.71 2.30 3.07 3.01 3.01 2.95 2.89 2.83

Solución Para el cono de arena  Peso de la arena en el hoyo + el cono:= (Peso de la arena + frasco + cono

(antes)) – (Peso de la arena + frasco + cono (después))= 6394.5gr - 3378.5gr =3016 gr  Peso de la arena en el hoyo:=( Peso de la arena en el hoyo + el cono)- (Peso

de la arena en el cono)= 3016gr-1462.8gr=1553.2gr  Peso específico del suelo húmedo:= (Peso de la arena en el cono) x Densidad

de arena) = 1462.8 x 1.41gr/cm3 = 2062.548 gr  Peso específico del suelo seco: γd=γh/1+w%

 Hallando W% en: lectura speedy %w en el horno

5.9 6.9

9.4 10.2

10.4 11

12.5 13.4

Hallando y en la ecuación lineal: Y=0.9734x+1.0787 Sabiendo que la lectura del Speedy es 10.90 Entonces el valor de “w%” será:= 0.9734 (10.90)+1.0787=11.69

Remplazando en γd=2380.1/(1+11.60)=1.95KN/m Para el corte directo Para las deformaciones y diagrama de esfuerzo “t1, t2, t3 “: se halla dividiendo la fuerzas máxima/ el área del de la caja. T1 = 24.839/ (6.33 x6.33) =0.63 kg/cm2 T2=34.516/ (6.33 x6.33) = 0.86 kg/cm2 T3=49.032/ (6.33 x6.33) = 1.22 kg/cm2 δ1=0.5 kg/cm2 δ2=1 kg/cm2 δ3=1.5 kg/cm2 Tabular la siguiente grafica δ(kg/cm2)

T1 (kg/cm2)

0.5 1 1.5

0.62 0.86 1.22

 Para el angulo de friccion

tgɸ1= (0.86-0.62)/(1-0.5)=0.48 tgɸ2=(1.22-0.62)/(1.5-0.5)=0.60 tgɸ3=(1.22-0.86)/(1.5-1.0)=0.72 ɸ1= 25.64° ɸ2=30.96° ɸ3=35.75° angulo de friccion promedio ɸp=30.78°  pa la cohesion 0.62=0.5tg30.78+c1 0.86=0.5tg30.78+c2 0.22=0.5tg30.78+c3 Siendo “c” C1=-0.322 kg/cm2 C2=0.264 kg/cm2 C3=0.327 kg/cm2 Cohesión promedio. Cp=0.30kg/cm2 Grafica

T= δtgɸ+c ɸ

Para t= δtg30.78+0.30 Factor de capacidad de carga de tersagh



TABLA

Nc

Nq

Nδ

30°

18.99

8.30

4.39

30.78°

19.80

8.87

4.73

31°

20.03

9.03

7.83

((31-30)/(31-30.78))=((20.03-18.94)/(20.30-NC)) Nc=19.80 

((31-30)/(31-30.78))=((9.03-8.31)/(9.03-Nq)) Nq=8.87



((31-30)/(31-30.78))=((4.83-4.39)/(4.83-Nq)) Nδ=4.73 Hallando la capacidad ultima Qu=1.05(1.80)=3.47tn/m2 δu=(2/3)(0.10)(19.80)+3.47(8.83) δu= 8.37/3=2.86kg/cm2=28.6tn/m

DISEÑO DE LA ZAPATA DATO PD=100tn PL=70tn F'c=210 kg/cm2 ld

F'y=4200 kg/cm2 ɸAs(zapata)=5/8”

H (zapata) ɸAs(columna)/2

ɸAs(columna)=1”

ɸAs(zapata)x2

s/c=500 kg/m2

Recubrimiento

H (Zapata)=ld+ (ɸAs(columna)/2)+( ɸAs(zapata)x2)+recubrimiento Hallando ld=0.08 + (ɸAs(columna)) x (F'y /raíz(F'c)) Ld=0.08+ 2.54*(4200/ raiz(210) Ld=58.06 cm Remplazando: H(zapata)=58.06+(2.54/2)+(1.58*2)+7.5 H(zapata)=69.99 cm H(zapata)=75 cm (multiplo de 5) Hallando “δneto” δneto = δu-s/c-ep*(CA)-((df-H(Zapata))*γsuelo)-(h(zapata)*CA) δneto = 28.06-0.5-(0.2*2..4)-((1.80-0.75)*1.95)-(0.75*2.4) δneto =23.79 tn/m2 hallando altura de la zapata(A(zapata)) A(zapata)=peso total/ δneto Peso total= PD+PL Peso total=10+70=170 tn A(zapata)= (170 tn/23.79 tn/m2) A(zapata)= 7.14 m2 Grafica de la zapata 80 L

60 x

x

x x

B Hallando “x” en : (60+2x)*(80+2x)=A(zapata) (60+2x)*(80+2x)= 7.14 m2 X=0.97 m Redondeando X=1m