Mem Calc Aulas 01

PABELLON N° 1 COLEGIO EFREN

DISEÑO SISMICO

FACTOR DE ZONA Z 0.4PARAMETROS DEL SUELO S2 Tp 0.9

S 1.4FACTOR DE AMPLIFICACION C 2.5

CATEGORIA DE LA EDIFICACION C U 1.5 Wt = 100% CM + 50% CV

SISTEMA ESTRUCTURAL R 8

CORTANTE V = (Z*U*C*S*P)/R Vx 0.263 P Vy

PESO DE LA EDIFICACION P 238.525 P

CORTANTE SISMO ESTATICO 62.613 tn

LARGO Edificación 17.8 mANCHO Edificación 6.9 m

Px 307.810 Tn Py 307.810 TnVx 80.800 Tn Vy 92.343 Tn

CORTANTES DE ENTREPISO

niveles Hi Pi PiXHi PiXHi/S(PiXHi) Fix Mtxx2 8.1 307.810 2493.261 0.6532258 40.900 36.401

1 4.3 307.810 1323.583 0.3467742 21.712 19.324

3816.844CENTRO DE MASA

D1 4.169 Tn*seg2/mD2 4.169 Tn*seg2/mR3 3.711 Tn*seg2

ANALISIS MODAL

periodo reglamento 0.1800000 seg

periodos SAP t1 0.05 seg OKt2

t3

t4

t5

ANALISIS ESTATICO

DESPLAZAMIENTOS

XX

nivel altura verificando2 4.3 0.00000 OK1 4.3 0.00000 OK

verificando torsion XX

nivel eje centro e/c verificando

2 0 0 0 #DIV/0! #DIV/0!

1 0 0 0

YY

nivel altura verificando2 3.8 0.00000 OK1 4.3 0.00000 OK

verificando torsion YY

nivel eje centro e/c verificando

2 0 0 0 #DIV/0! #DIV/0!

1 0 0 0

∆ SAP ∆ REAL

∆ SAP ∆ SAP

∆ SAP ∆ REAL

∆ SAP ∆ SAP

PABELLON N° 1 COLEGIO EFREN

Wt = 100% CM + 50% CV

7

0.300 P

238.525

71.557 tn

Mtxy niveles Hi Pi PiXHi PiXHi/S(PiXHi)

14.111 2 8.1 307.810 2493.261 0.65322587.491 1 4.3 307.810 1323.583 0.3467742

3816.844

D1 4.765 Tn*seg2/mD2 4.765 Tn*seg2/mR3 4.241 Tn*seg2

XX

nivel altura verificando2 3.8 0.0015 0.00063 OK1 4.3 0.0011 0.00153 OK

YY

nivel altura verificando2 3.8 0.0006 0.00028 OK1 4.3 0.0004 0.00049 OK

∆ SAP ∆ REAL

∆ SAP ∆ REAL

Fiy Mtyx Mtyy46.743 41.601 16.126

24.814 22.085 8.561

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ANALISIS Y DISEÑO DE UN MODULO DE COLEGIOPABELLON DE AULAS

PROYECTO:

DATOS : PABELLON DE AULAS MODULO 1

USO : CENTRO EDUCATIVONro. PISOS: 2

ELEMENTOS DE SOPORTE :

DIRECCION TRANSVERSAL:

DUAL: PORTICOS + ALBAÑILERIA

R = 7

DIRECCION LONGITUDINAL

PORTICOS DE CONCRETO ARMADO

R = 8

MATERIALES :

CONCRETO ARMADO :

F'c = 210.00 Kg/cm²E = 217370.65 Kg/cm²

Peso Esp. C. = 2.40 Ton/m³

ALIGERADO :

h = 20.00 cmPeso = 300.00 Kg/m³

ALBAÑILERIA :

Peso = 150.00 Kg/m²

ACABADOS :

Peso = 100.00 Kg/m²

SOBRECARGA :

Aulas = 250.00 Kg/m²Pazadisos = 400.00 Kg/m²

Techo = 100.00 Kg/m²

CAPACIDAD PORTANTE :

t = 0.99 Kg/m² (DE ACUERDO AL EMS)

COEFICIENTES SÍSMICOS :

MEJORAMIENTO DEL SERVICIO EDUCATIVO EN LA INSTITUCIÓN EDUCATIVA MANUEL SEMINARIO CARRASCO, DISTRITO DE BUENOS AIRES, PROVINCIA DE MORROPON

EL DISEÑO DE ESTRUCTURA

Se utilizo el método de Esfuerzo Cortante, Momentos, Esfuerzo Axial, Flexocompresión, Flector, Tracción iterando con las estructuras o elementos criticos, con criterios normalizado del Código ACI 318 -08 para el diseño en concreto AASTHO-97 y el código AISC – ASD89 para el acero, en todos los encuentros y envolventes críticos mediante el programa de estructuras (ETBAS 2013) el cual reporto la cuantía geométrica del acero de refuerzo solicitado.

Las cargas se factoraron en el cálculo de estructuras (1.4 Dead y 1.7 Live)

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PROYECTO:



U = 1.50ZONA = 3

Z = 0.40SUELO = S3

Tp (s) = 0.90S = 1.40

PREDIMENSIONAMIENTO :Asumimos inicialmente los siguientes valores por m² :

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PROYECTO:



CARGA MUERTA:

PESO LOSA ALIGERADA 300.00 Kg/m²PESO TABIQUERIA 150.00 Kg/m²PESO ACABADO 100.00 Kg/m²PESO VIGAS 100.00 Kg/m²PESO COLUMNAS 60.00 Kg/m²TOTAL CARGA MUERTA : 710.00 Kg/m²

CARGA VIVA:

AULAS 250.00 Kg/m²PAZADIZOS 400.00 Kg/m²

TOTAL CARGA VIVA (+CRITICA) : 400.00 Kg/m²

TOTAL CARGAS DE SERVICIO:

TOTAL CARGA MUERTA 710.00 Kg/m²TOTAL CARGA VIVA 400.00 Kg/m²TOTAL CARGA POR PISO 1110.00 Kg/m²

METRADOS DE CARGAS

RESUMEN DEL METRADO DE CARGAS

CM CV Σ1° PISO 0.71 0.4AREA 112.13 112.13CARGA (Tn.) 79.6123 44.852 124.46432° PISO 0.71 0.1AREA 112.13 112.13CARGA (Tn.) 79.6123 11.213 90.8253

S.TOTAL 159.2246 56.065TOTAL (Tn) 215.2896 215.2896

1° Piso 2° PisoPeso (Ton) 124.46 90.83Area (m²) 112.13 112.13Peso/m²(Ton/m²) 1.11 0.81Masa(Ton*s²/m) 12.69 9.26

VALOR DEL CORTANTE BASAL X - Y

COEF. SISM. VALOR ESPECIFICACION NORMA E.030Z 0.4 ZONA 3 TABLA Nro. 1U 1.5 EDIFICACIONES ESENCIALES TABLA Nro. 3S3 1.4 SUELO FLEXIBLE TABLA Nro. 2Tp 0.9 SUELO FLEXIBLE TABLA Nro. 2hn 8.5 ALTURA DE LA EDIFICACIONCt 45 PORTICOS ITEM 17.2aT 0.19 PERIODO FUNDAMENTAL < 0.7 ITEM 17.2a

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PROYECTO:



C 11.91 TOMAMOS C=2.5 Art. 7.0Rx 8 CONCRETO ARMADO PORTICOS TABLA Nro. 6Ry 7 SISTEMA DUAL TABLA Nro. 6C/R 1.49 ES MAYOR QUE 0.125 ITEM 17.3

PESO (P) 215.29ZUCS 2.10

C.B. (Vx) 56.51 C = 2.5 ITEM 17.3C.B. (Vy) 64.59 ITEM 17.3

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PROYECTO:



FUERZA SISMICA POR PISO X,Y

EJE X-X Cant. EjesPISO Pi (Ton) hi (m) Pi x hi (ton x m) INC. F. SISM. (Ton)

2 215.29 8.50 1,829.96 0.65 36.951 215.29 4.50 968.80 0.35 19.56

TOTAL 430.58 2,798.76 1.00 56.51

EJE Y-Y Cant. EjesPISO Pi (Ton) hi (m) Pi x hi (ton x m) INC. F. SISM. (Ton)

2 215.29 8.50 1,829.96 0.65 42.231 215.29 4.50 968.80 0.35 22.36

TOTAL 430.58 2,798.76 1.00 64.59

DEFLEXIONES

DESPLAZAMIENTOS LATERALES:

Norma E.030Capitulo III - REQUISITOS GENERALESArtículo 15 - Desplazamientos laterales:

Eje Longitudinal

Tabla N° 8LÍMITES PARA DESPLAZAMIENTO DESPLAZ. LATERAL LIMITE

LATERAL DE ENTREPISOEstos límites no para naves industriales n° PISOS = 2.00Material Predominante ( D i / he i ) 4.50Concreto Armado 0,007Acero 0,010 Δ D (m) = 0.045Albañilería 0,005 Δ D (m) = 4.50Madera 0,010

Piso Reglamento Altura Desplazam.cm cm

2 0.007 400.00 2.81 0.007 450.00 3.15

Eje TransversalTabla N° 8

LÍMITES PARA DESPLAZAMIENTO JUNTA DE SEPARACION (Se)LATERAL DE ENTREPISO (m) ( cm )

Estos límites no se aplican a naves industriales

Material Predominante ( D i / he i ) Se = 3 + 0,004 (h - 500) =Concreto Armado 0,007

El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según el Artículo 16 (16.4), no deberá exceder la fracción de la altura de entrepiso que se indica en la Tabla N° 8.

h entrepiso =

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PROYECTO:



Acero 0,010Albañilería 0.005Madera 0,010

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PROYECTO:



Piso Reglamento Altura Desplazamientocm cm

2 0.005 400.00 21 0.005 450.00 2.25

Desplazamiento horizontal : 0.340 cm Desplazamiento Transversal :

PARAMETROS DE DISEÑO SISMORRESISTENTE

Z=0.40 U=1.50 S=1.40 C=2.50RX= 8 PORTICOS DE CONCRETORY= 7 SISTEMA DUAL

X 0.510 cm 0.255 cm 2.50 cm (0.008) CumpleY 0.660 cm 0.330 cm 1.50 cm (0.007) Cumple

DESPLAZAMIENTOS VERTICALES:

Flechas máximas :Norma E.020Capitulo 7 - RIGIDEZArtículo 25.0 - Flechas:Tabla Nº 6

DESPLAZ. MAX. ULTIMO NIVEL

MAXIMO DESPLAZ. RELATIVO

ENTRE PISOS

LIMITE DE DESPLAZ.

LATERAL DE ENTREPISO

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PROYECTO:



Tipo de Flecha Flecha producida porElemento Producida la carga viva mas las

por carga viva flechas diferidas

Pisos L / 360 L / 240*Techos L / 180 -

L :

Flecha diferida :

* No aplicable a estructuras metálicas

L (cm) Def. pisos Def. techos

4.4 0.01 mm 0.02 mm

Luz del elemento. Para volados se tomará como L, el doble de la longitud del elemento.

Se establece en función de cada material de acuerdo a su Norma respectiva. La flecha diferida se calculará para las cargas permanentes más la fracción de sobrecarga que actúa permanentemente

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PROYECTO:



DISEÑO DE VIGAS EN CARGAS CRITICAS

ENVOLVENTE DE CARGAS EJE TRANVERSAL

Primer Nivel :Momento ETABS = 14.74 Ton-m V101 : (0.25 X 0.50)

b = 25.0 cm

h = 50.0 cm

fć = 210.0 Kg/cm2

0.85 50.0

a=d/5= 8.8 cm

f ý = 4,200.0 Kg/cm2

p max = 0.0162

As min = 6.88 cm2

M max = 23.930 Tn-m25.0

Mu =

As = 15.99 cm² EstimadoAs = 14.57 cm² ETABS 20155 Ø 3/4 14.25 cm²2 Ø 5/8 3.96 cm²

Total 18.21 cm²

Volado :Momento ETABS = 19.22 Ton-m V202 : (0.25 X 0.50)

b = 25.0 cm

β =

0 917

. (. '

)Asfy dfyAs

f cb

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PROYECTO:



h = 50.0 cm

fć = 210.0 Kg/cm2

0.85

a=d/5= 8.8 cm

f ý = 4,200.0 Kg/cm2 50.0

p max = 0.0162

As min = 6.88 cm2

M max = 23.930 Tn-m

25.0Mu =

As = 15.99 cm² EstimadoAs = 19.69 cm² ETABS 20156 Ø 3/4 17.10 cm²2 Ø 5/8 3.96 cm²

Total 21.06 cm²

β =

0 917

. (. '

)Asfy dfyAs

f cb

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PROYECTO:



ENVOLVENTE DE CARGAS EN EJE LONGITUDINAL

Primer y 2doNivel :

Momento ETABS = 2.35 Ton-m V C1 : (0.25 X 0.40)

b = 25.0 cm

h = 40.0 cm

fć = 210.0 Kg/cm2

0.85 40.0

a=d/5= 6.8 cm

f ý = 4,200.0

p max = 0.0162 cm2 25.0As min = 5.50 Tn-mM max = 14.289

Mu =

As = 12.35 cm² EstimadoAs = 2.47 ETABS 20154 Ø 3/4 11.40 cm²1 Ø 5/8 1.98 cm²

Total 13.38 cm²

β =

0 917

. (. '

)Asfy dfyAs

f cb

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PROYECTO:



DISEÑO DE COLUMNAS

DISEÑO DE COLUMNA C-2 PRE DIMENSION

secciónsec_b 55.0 cm Base de la secciónsec_h 40.0 cm Altura de la secciónsec_Ag 1,450.0 cm2 Area totalsec_recub 4.0 cm Recubrimientosec_d 36.0 cm Peralte Efectivomaterialf'c 210.00 kg/cm2fy 4,200.00 kg/cm2Ec 217,370.65 kg/cm2 módulo elasticidad de concretoEs 2,100,000.00 kg/cm2 módulo elasticidad del acero

Refuerzo

lecho superior lecho inferior

no barras 4 4 2 0 Varilla # 6 6 2 0 Area acero 11.36 11.36 4.00 0.00

As 26.72 cm2 Área total de aceroporc acero 0.250 ro. Porcentaje de acero

solicitaciones ETABSPu 34,610.00 kg Carga axial última (afectada por factores de carga)Mux 5,720.00 kg-cm Momento alrededor de x últimaMuy 366,820.00 kg-cm Momento alrededor de y última

1. Determinar la resistencia nominal requerida, suponiendo un comportamiento controlado por compresión.

fi 0.65 factor de reducción de resistenciaPn 300,825.00 kg Carga de diseño

Mnx 4,512,375.00 kg-cm Momento en x de diseño. Momento nominal biaxial en xMny 7,144,593.75 kg-cm Momento en y de diseño, Momento nominal biaxial en y

lecho central vertical

lecho central horizontal

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PROYECTO:



2. Asumir beta=0.65

beta 0.65 Sugerido para un tanteo inicial (varia de 0.55 a 0.70)alfa 1.00 Sugerido para un tanteo inicial

3. Determinar un momento resistente equivalente uniaxial

RelSecc 1.38 sec_b/sec_hRelMom 1.58 Mny/Mnx

Mnox 10,485,486.78 kg-cm Momento nominal uniaxial en xMnoy 9,802,122.30 kg-cm Momento nominal uniaxial en y

Mno 10,143,804.54 kg-cm (si Mny/Mnx>b/h, Mnoy, Mnox)

4. Determinar el refuerzo requerido para Pn, Mno (condición uniaxial)

Ag = 1450 cm2

Del diagrama de Iteracion que nos proporciona Etabs 2015, comprobamos que las cargas mayoradas por los factores de Amplificacion del ACI son suficientemente bajos como para utilizar el minimo refuerzo para columnas que es 1.00% con lo cual nos da un Area de Refuerzo de 14.50 cm2

0.1

noy

ny

nox

nx

M

M

M

M

nynxnoy Mh

bMM

1

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PROYECTO:



SECCION FINAL8 Ø 3/4 22.802 Ø 5/8 3.96

Total 26.76 cm2Cuantia 1.85%

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PROYECTO:



DISEÑO DE COLUMNA C-1 PRE DIMENSION

secciónsec_b 40.0 cm Base de la secciónsec_h 25.0 cm Altura de la secciónsec_Ag 1,000.0 cm2 Area totalsec_recub 4.0 cm Recubrimientosec_d 21.0 cm Peralte Efectivomaterialf'c 210.00 kg/cm2fy 4,200.00 kg/cm2Ec 217,370.65 kg/cm2 módulo elasticidad de concretoEs 2,100,000.00 kg/cm2 módulo elasticidad del acero

Refuerzolecho superior lecho inferior

no barras 4 0 2 0 Varilla # 6 6 2 0 Area acero 11.36 0.00 4.00 0.00

As 15.36 cm2 Área total de aceroporc acero 0.250 ro. Porcentaje de acero

solicitaciones ETABSPu 20,970.00 kg Carga axial última (afectada por factores de carga)Mux 4,780.00 kg-cm Momento alrededor de x últimaMuy 57,120.00 kg-cm Momento alrededor de y última


fi 0.65 factor de reducción de resistenciaPn 220,500.00 kg Carga de diseño

Mnx 3,307,500.00 kg-cm Momento en x de diseño. Momento nominal biaxial en xMny 5,236,875.00 kg-cm Momento en y de diseño, Momento nominal biaxial en y

2. Asumir beta=0.65

beta 0.65 Sugerido para un tanteo inicial (varia de 0.55 a 0.70)alfa 1.00 Sugerido para un tanteo inicial

3. Determinar un momento resistente equivalente uniaxial

RelSecc 1.60 sec_b/sec_hRelMom 1.58 Mny/Mnx

Mnox 7,685,697.12 kg-cm Momento nominal uniaxial en xMnoy 7,184,801.68 kg-cm Momento nominal uniaxial en y

Mno 7,435,249.40 kg-cm (si Mny/Mnx>b/h, Mnoy, Mnox)

lecho central vertical

lecho central horizontal

0.1

noy

ny

nox

nx

M

M

M

M

nynxnoy Mh

bMM

1

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PROYECTO:



4. Determinar el refuerzo requerido para Pn, Mno (condición uniaxial)

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PROYECTO:



6 Ø 5/8"

Ag = 1000 cm2

SECCION FINAL6 Ø 5/8 11.88

Total 11.88 cm2Cuantia 1.19%

Del diagrama de Iteracion que nos proporciona Etabs 2015, comprobamos que las cargas mayoradas por los factores de Amplificacion del ACI son suficientemente bajos como para utilizar el minimo refuerzo para columnas que es 1.00% con lo cual nos da un Area de Refuerzo de 10.00 cm2

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PROYECTO:



DISEÑO DE CIMENTACION

ZAPATA Z-1

P : 15.29 Ton

Pu : 22.35 Ton CARGAS MAX. SIN FACTORAR

Datos :

s t: 0.99 Kg/cm² : 9.9 ton /m²P : 15.29 ton

Pu : 22.35 tonM : 0.16 ton x m

Mu : 0.24 ton x mc1 : 0.25 mc2 : 0.40 mh : 0.50 m

Pp : 10.00 % de P d : 0.50 m

f'c : 210.00 Kg/cm²

Az : ( P + Pp ) / s t : 1.70 m²

t : 1.85 m ==> 1.90 mb : 1.85 m ==> 1.90 m

Diseño por Punzonamiento :

s u : 0.99 ton /m²Bc : 1.00

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PROYECTO:



Ø : 0.70c1 : 40.00 cmc2 : 25.00 cmd : 50.00 cm

bo : 190.00 cmA1 : 17,500.00 cm²

Ø. 1.06 .Ö f'c . bo.d > Pu - su. A1

102,149.715 > 22,348.268 Err:508

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PROYECTO:



Diseño por Flexión :

Se analizará en la cara de la columnaSi la zapata tiene diferentes volados, se deberá analizar en ambos lados de la columna, es decir, en las dos direcciones :

Mu : 0.24 ton x m

Mu = Ø As . fy . [ d - As . fy /( 1.70 . f'c . b )]

Ø = 0.9 Despejando As, se tiene :Mu = 0.24 Ton-m

fy = 4,200 Kg/cm2 As = 0.13 cm2 <== As Calculadod = 50.00 cm

f'c = 210 Kg/cm2b = 1.90 m As = 31.67 cm2

Acero a usar :1/2" Separación : @ 15.00 cm < 45.00 cm

Separación : @ 15.00 cm <== ( asumido )

Verificación de refuerzo mínimo :

As min = 14 b.d /fy

b = 190.00 cm As min < As requeridod = 50.00 cmfy = 4,200 Kg/cm2

As requerido : 0.13 cm2

Usar acero mínimo As min = 31.67 cm2

Ø 1/2" @ 15.00 cm

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PROYECTO:



Mu : 0.76 ton x m

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PROYECTO:



Mu = Ø As . fy . [ d - As . fy /( 1.70 . f'c . b )]

Ø = 0.9 Despejando As, se tiene :Mu = 0.76 Ton-m

fy = 4,200 Kg/cm2 As = 0.40 cm2 <== As Calculadod = 50.00 cm

f'c = 210 Kg/cm2 As = 29.33 cm2b = 1.90 m

Acero a usar :1/2" Separación : @ 15.00 cm < 45.00 cm

Separación : @ 15.00 cm <== ( asumido )

Verificación de refuerzo mínimo :

As min = 14 b.d /fy

b = 220.00 cm As min < As requeridod = 40.00 cmfy = 4,200 Kg/cm2

As requerido : 0.40 cm2

Usar acero mínimo As min = 29.33 cm2

Ø 1/2" @ 15.00 cm

Diseño por Cortante :

Ø. 0.53 .Ö f'c . b.d > su. b [ ( t-c2 ) / 2 -d ]

s u : 0.99 kg /cm²b : 190.00 cmt : 190.00 cm

c2 : 40.00 cmf'c : 210.00 Kg/cm²Ø : 0.85

d = su. b ( t-c2 ) = 28,215.00Ø. 0.53 .Ö f'c . b+ 2 .su. b 1,616.59

d asumido : 50.00 cm

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PROYECTO:



d calculado : 17.45 cm

d asumido > d calculado50.00 cm > 17.45 cm OK

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EL DISEÑO DE ESTRUCTURA

Se utilizo el método de Esfuerzo Cortante, Momentos, Esfuerzo Axial, Flexocompresión, Flector, Tracción iterando con las estructuras o elementos criticos, con criterios normalizado del Código ACI 318 -08 para el diseño en concreto AASTHO-97 y el código AISC – ASD89 para el acero, en todos los encuentros y envolventes críticos mediante el programa de estructuras (ETBAS 2013) el cual reporto la cuantía geométrica del acero de refuerzo solicitado.

Las cargas se factoraron en el cálculo de estructuras (1.4 Dead y 1.7 Live)

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33 de 52



34 de 52



5.0CORT. (ton)

36.9556.51

4.0CORT. (ton)

42.2364.59

DESPLAZ. LATERAL LIMITE

um

mcm

JUNTA DE SEPARACION (Se)( cm )

Se = 3 + 0,004 (h - 500) =

El máximo desplazamiento relativo de entrepiso, calculado según el Artículo 16 (16.4), no deberá exceder la fracción de la altura

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4.6 cm

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Σ

4.25

0.440 cm

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38 de 52



39 de 52



40 de 52



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Carga axial última (afectada por factores de carga)


Momento en x de diseño. Momento nominal biaxial en xMomento en y de diseño, Momento nominal biaxial en y

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Del diagrama de Iteracion que nos proporciona Etabs 2015, comprobamos que las cargas mayoradas por los factores de Amplificacion del ACI son suficientemente bajos como para utilizar el minimo refuerzo para columnas que es 1.00% con lo cual nos da un Area de Refuerzo de

0.1

noy

ny

nox

nx

M

M

M

M

nynxnoy Mh

bMM

1

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Carga axial última (afectada por factores de carga)


Momento en x de diseño. Momento nominal biaxial en xMomento en y de diseño, Momento nominal biaxial en y

0.1

noy

ny

nox

nx

M

M

M

M

nynxnoy Mh

bMM

1

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6 Ø 5/8"

Del diagrama de Iteracion que nos proporciona Etabs 2015, comprobamos que las cargas mayoradas por los factores de Amplificacion del ACI son suficientemente bajos como para utilizar el minimo refuerzo para columnas que es 1.00% con lo cual nos da un Area de Refuerzo de

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1 x²0.3625 x

-0.3830625-0.3625

1.2898279924

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Err:508

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Si la zapata tiene diferentes volados, se deberá analizar en ambos lados de la columna, es decir,

<== As Calculado

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<== As Calculado

Usar acero mínimo

= 17.45 cm

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OK

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Mem Calc Aulas 01