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    Zapata Aislada Concentrica Cuadrada

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    Este documento presenta el diseño de una zapata cuadrada para soportar una columna. Describe las cargas y dimensiones de la columna, y calcula las presiones y dimensiones requeridas para la zapata. Luego verifica que la zapata adoptada cumple con los requisitos de resistencia a punzonamiento, cortante y aplastamiento. Finalmente, dimensiona el refuerzo necesario en la zapata para resistir los momentos actuantes.

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    Este documento presenta el diseño de una zapata cuadrada para soportar una columna. Describe las cargas y dimensiones de la columna, y calcula las presiones y dimensiones requeridas para la zapata. Luego verifica que la zapata adoptada cumple con los requisitos de resistencia a punzonamiento, cortante y aplastamiento. Finalmente, dimensiona el refuerzo necesario en la zapata para resistir los momentos actuantes.

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    Este documento presenta el diseño de una zapata cuadrada para soportar una columna. Describe las cargas y dimensiones de la columna, y calcula las presiones y dimensiones requeridas para la zapata. Luego verifica que la zapata adoptada cumple con los requisitos de resistencia a punzonamiento, cortante y aplastamiento. Finalmente, dimensiona el refuerzo necesario en la zapata para resistir los momentos actuantes.

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    Este documento presenta el diseño de una zapata cuadrada para soportar una columna. Describe las cargas y dimensiones de la columna, y calcula las presiones y dimensiones requeridas para la zapata. Luego verifica que la zapata adoptada cumple con los requisitos de resistencia a punzonamiento, cortante y aplastamiento. Finalmente, dimensiona el refuerzo necesario en la zapata para resistir los momentos actuantes.

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    DISEÑO DE ZAPATA CUADRADA

    bc = 0.40 m
    Seccion de la columna:
    lc = 0.40 m
    Carga total ultima : Pu= 550.00 KN
    Momento Ultimo eje x : Mu x= 60.00 KN.m
    Momento Ultimo eje y : Mu y= 6.00 KN.m
    Carga total de Servicio : Ps= 440.00 KN
    Momento de Servicio eje x : Ms x= 46.00 KN.m
    Momento de Servicio eje y : Ms y= 5.00 KN.m
    Porcentaje de peso propio : % PP = 10% %
    Capacidad portante del suelo : qa = 120 KN/m2
    Resistencia del concreto : f 'c = 21.1 MPA
    Resistencia del acero : fy = 420 MPA
    Ø varilla mayor de la columna : db = 5/8 pulg
    landa(clase de concreto) : λ= 1 [-]

    CONVENIO DE SIGNOS ( positivos )

    LAS CARGAS DE SERVICIO PARA DIMENSIONAR LA ZAPATA SON:

    PS = 440.0 KN
    Ms(x)= 46.00 KN.m
    Ms(y)= 5.00 KN.m PRESIONES DE SERVICIO

    DIMENSIONES REQUERIDAS DE ZAPATA :

    L/B = 1.0 [-] q1s = 113.61 KN/m2


    q2s = 63.78 KN/m2
    B= 2.30 m q3s = 69.19 KN/m2
    L= 2.30 m q4s = 119.03 KN/m2
    [ OK ]

    Area Requerida = 5.30 m2

    DIMENSIONES ADOPTADAS :

    B= 2.50 m q1 nuevo = 94.76 KN/m2 ------ [ OK ]


    L= 2.50 m q2 nuevo = 55.90 KN/m2 ------ [ OK ]
    [ OK ] q3 nuevo = 60.12 KN/m2 ------ [ OK ]
    q4 nuevo = 98.98 KN/m2 ------ [ OK ]
    Area a Usar = 6.25 m2

    LAS FUERZAS Y PRESIONES DE DISEÑO SON :

    Pu= 550.0 KN qu1 u = 119.61 KN/m2 q max u = 124.68 KN/m2


    Mu x= 60.00 KN.m qu2 u = 68.92 KN/m2 q min u = 68.92 KN/m2
    Mu y= 6.00 KN.m q3 u = 73.99 KN/m2
    q4 u = 124.68 KN/m2

    DIMENSIONAMIENTO POR PUNZONAMIENTO:

    b0 Vup Ø Vc
    d1= 0.19 m 2.37 m 516.1 KN 516.1 KN donde :
    d2= 0.14 m 2.15 m 522.0 KN 522.0 KN Ø= 0.75
    d3= 0.16 m 2.26 m 519.2 KN 519.2 KN β= 1
    ∞s = 40

    DIMENSIONAMIENTO POR CORTANTE UNIDIRECCIONAL:

    Vu Ø Vc donde :
    d4= 0.17 m 253.8 KN 253.8 KN sentido corto qu d4 = 106.90 KN/m2
    d5= 0.17 m 249.1 KN 249.1 KN sentido largo qu d5 = 101.77 KN/m2
    ALTURA DE LA ZAPATA (h) :

    Altura efectiva Minima : d min = MAX ( d1 , d2, d3, d4, d5 )


    Altura efectiva Minima : d min = 0.19 m

    Altura Minima : h min = 0.29 m

    Se Adopta una altura de : h= 0.35 m --- d a usar = 0.25 m [OK]

    REVISION POR APLASTAMIENTO :

    Revision del aplastamiento en la base de la columna donde :


    Ø= 0.65 [-]
    Pu < Ø*0,85*f 'c *A1 f 'c Columna = 21.1 MPA
    Pu < 1865.2 KN [NO REQUIERE PEDESTAL] f 'c Zapata= 21.1 MPA
    A2= 1.21 m2
    A1= 0.16 m2
    Revision del aplastamiento en la Zapata

    Pu < Ø*0,85*f 'c *A1*Raiz(A2/A1)


    Pu < 3730.5 KN [NO REQUIERE PEDESTAL]

    VERIFICACION DEL DESARROLLO DEL REFUERZO DE LA COLUMNA EN LA ZAPATA:

    Longitud de Desarrollo a Compresion :

    Ld1= 0.35 m

    Ld2= 0.29 m

    Ld= MAX (Ld1, Ld2 ) Ld= 0.35 m chequeo ld <= d [ REQUIERE PEDESTAL O AUMENTAR (h) ]

    DISEÑO A FLEXION:

    Parametros De Diseño :

    ϵt = 0.005 [-]
    Es = 200,000 MPA
    m= 23.42 [-]
    Ø= 0.90 [-]
    ß= 0.85 [-]
    p bal = 0.021351 [-]
    p max = 0.013611 [-]
    pmin = 0.001800 [-]
    Kmin = 740.07 KPA

    MOMENTO ACTUANDO PARALELO A L :

    Lv = 1.05 m
    quf = 103.39

    REFUERZO PARALELO A L : [ As1 ]


    ESPECIFICACIONES MINIMAS DEL REFUERZO : Longitud de desarrollo:
    Mu = 162 KN.m
    b=B= 2.50 m Ø a utilizar : 1/2 cb = 0.081
    K (KPA) = 1152.30 # de varillas : 14 cb/db = 2.5
    cuantia (p)= 0.002838 Separcaion Maxima: 1 Ø cada 18.0 cm ys = 0.8
    As = 17.74 cm2 Lde = 0.98 m
    As min = 15.75 cm2 Longitud minima del gancho : NO REQUIERE GANCHO
    Longitud minima de la barra : 2.35 m Ld = 0.34 m

    MOMENTO ACTUANDO PARALELO A B :

    Lv = 1.05 m
    quf = 98.32

    REFUERZO PARALELO A B : [ As2 ]


    ESPECIFICACIONES MINIMAS DEL REFUERZO : Longitud de desarrollo:
    Mu = 160 KN.m
    b=L= 2.50 m Ø a utilizar : 1/2 cb = 0.081
    K (KPA) = 1135.75 # de varillas requeridas : 14 cb/db = 2.5
    cuantia (p)= 0.002796 Separcaion: 1 Ø cada 18.0 cm ys = 0.8
    As total = 17.47 cm2 Lde = 0.98 m
    As min = 15.75 cm2 Longitud del gancho : NO REQUIERE GANCHO
    Longitud de la barra (lb) : 2.35 m Ld = 0.34 m

    DETALLE DEL REFUERZO :

    B= 2.50 m rec = 0.075 m


    L= 2.50 m x= 0.15 m
    h= 0.35 m

    AS1 = 14 #4 @ 0.180 m Lb = 2.65 m

    AS2 = 14 #4 @ 0.180 m Lb = 2.65 m

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