Calculos de Cimentación de Est Madera (Alternativa)
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MEMORIA DE CÁLCULO Proyecto : L.T 138 KV S.E CHIMBOTE NORTE- SE TRAPECIO Estructura : S5-25.9-240 (suelo II) Datos iniciales Pt : Fuerza vertical = 2,300 kg Fc : Fuerza cortante = 1,441 kg Mt : Momento Transversal = 26,766 kg.m Ml : Momento Longitudinal = 21,657 kg.m Parámetros de suelo Ф : ángulo de fricción = 30 β : ángulo de arrancamiento = 25 γ : Peso específico = 1800 kg/m3 σ : Capacidad portante = 0.90 kg/cm2 μ : Coeficiente Fricción suelo-Concre = 0.40 Parámetros de análisis sísmico Z : Factor de zona = 0.40 U : Categoría de edificación = 1.50 C : Factor de amplificación sísmica = 1.30 Información Adicional Z : Peso del Concreto = 2400 kg/m3 FS : Factor de seguridad = 1.50 CALCULOS HECHOS Cálculo de Fuerzas de Sismo av : Aceleración sísmica vertical = 0.27 m/s2 ah : Aceleración sísmica horizontal = 0.78 m/s2 Fst : F. Sísmica horizontal = 1794 kg Cálculo de Fuerzas y Momentos en Pedestal Fv1 : Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia abajo = 2,913 kg Fv2 : Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia arriba = 1,687 kg FH : Resultante Fuerzas Horizontales = 3,235 kg M : Resultante de Momentos ( todas las fzas en la misma direcc = 26,766 kg-m (°) (°) Ep1 Ep2 R µR µEp2 µEp1 h2 z z/3 y 2y s 3 s 2 s 1 h2-z Z . 3 2 C U Z . .
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Modelo de calculo para cimentación de lineas de transmisión
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S5-25.9-240 S.IIMEMORIA DE CLCULO
Proyecto:L.T 138 KV S.E CHIMBOTE NORTE- SE TRAPECIOEstructura :S5-25.9-240 (suelo II)Datos inicialesPt:Fuerza vertical=2,300kgFc:Fuerza cortante=1,441kgMt:Momento Transversal=26,766kg.mMl:Momento Longitudinal=21,657kg.m
Parmetros de suelo :ngulo de friccin =30() :ngulo de arrancamiento=25():Peso especfico =1800kg/m3:Capacidad portante=0.90kg/cm2:Coeficiente Friccin suelo-Concreto=0.40
Parmetros de anlisis ssmicoZ:Factor de zona =0.40U:Categora de edificacin=1.50C:Factor de amplificacin ssmica=1.30
Informacin AdicionalZ:Peso del Concreto=2400kg/m3FS:Factor de seguridad=1.50
CALCULOS HECHOSClculo de Fuerzas de Sismo
av:Aceleracin ssmica vertical=0.27m/s2
ah:Aceleracin ssmica horizontal=0.78m/s2
Fst:F. Ssmica horizontal=1794kg
Clculo de Fuerzas y Momentos en Pedestal
Fv1:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia abajo=2,913kgFv2:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia arriba=1,687kgFH:Resultante Fuerzas Horizontales=3,235kgM:Resultante de Momentos ( todas las fzas en la misma direccin)=26,766kg-m
Entonces la cargas en la parte superior del pedestal sernMomento flector=26,766kg-mCarga vertical=2,913kgCarga Horizontal=3,235kg
Definimos ahora las dimensiones de la cimentacin
b:Diametro de zapata=1.50m:altura de zapata =2.70mb1:Dimensin de pedestal=0.60m:altura de pedestal enterrado=0.05mh':Prof. A fondo de cimentacin=2.75m:altura de pedestal libre=0.30m
El peso de la cimentacin y el suelo sernPeso Cimentacin=10,379kgPeso zona activa suelo lateral=35,493kg
Por lo tanto las cargas totales en el fondo de la cimentacin sern:
Carga total vertical (P)=48,785kgcarga total horizontal (H)=3,235kgMomento flector (MF)=36,633kg-m
Aplicando el mtodo de Burklin hallaremos la distancia Z que permite el equilibrio entre el momento actuante y el momento equilibrante mediante la ecuacin:
Hallamos Q mediante:
Q=21006kg
Z=0.588Ver que valor sea positivo Ec1=-10.622Ec2=-10.622
Teniendo el valor de Z calcularemos el empuje pasivo Ep1 y Ep2 mediante:
Ep1=25,767kg
Ep2=4761kg
La reaccin del terreno ser:
R=40,383kg
La distancia y de la reaccin del terreno se calcula mediante:
y=0.54m
Con esta informacin calculamos la presin que ejerce la cimentacin sobre el terreno:
3=3.31kg/cm2
El esfuerzo admisible del terreno ser
'h'=2.39kg/cm2
El cimiento ser correcto si se cumple que:
Por lo tanto podemos decir que el cimiento CUMPLE
VERIFICACIN DE DESLIZAMIENTO DE BLOQUES DE PREFABRICADO
Area de corte resistente al deslizamiento=0.64m2=6362cm2
Fuerza a favor del deslizamiento = Fuerza cortante Fc==1,441kg
Esfuerzo cortante actuante (V act)=0.23kg/cm2
Este valor se compara con el valor cortante resistente de la junta mortero - concreto
Esfuerzo cortante resistente del concreto (v resist. c.)=13.55kg/cm2 (1.1) (f'c)^
Fuerza cortante resistente junta mortero ( vresist m)=2.50kg/cm2( tomando solo 50 % de valor ref.)( valor obtenido de ensayos de muros donde se produjo fallas por corte, es decir por la junta de mortero )
Evidentemente la falla se dara en la junta de mortero ya que su resistencia al cortante es menor Entonces comparamos el esfuerzo resisntente con el esf. Actuante .
Entonces :Vresistm> Vact por lo tanto es correcto
Verificacin de unin de bloques de prefabricado por pernos de anclaje
Fuerza cortante (FC)=1,441kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de perno expansivo de 1/2"x3"=1,690kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia al cortante total (RCT)=13,520undFactor de seguridad (RCT/FC)=9.38(>3 OK)
Resistencia a la tensin de perno expansivo de 1/2"x3"=1,270kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia a la tensin total (RTT)=10,160undFactor de seguridad (RTT/FV)=4.42(>3 OK)Verificacin de unin de bloques considerando aportacin de plancha de espesor 1/16"
Fuerza cortante (FC)=1,441kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de planchas de acero=2,550kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia al cortante total (RCT)=97,155kgFactor de seguridad (RCT/FC)=67.42(>3 OK)
Resistencia a la tensin de planchas de acero=4,080kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia a la tensin total (RTT)=155,448kgFactor de seguridad (RTT/FV)=67.59(>3 OK)
SV5-25.9-240 S.IIMEMORIA DE CLCULO
Proyecto:L.T 138 KV S.E CHIMBOTE NORTE- SE TRAPECIOEstructura :SV5-25.9-240 (suelo II)Datos inicialesPt:Fuerza vertical=2,300kgFc:Fuerza cortante=1,473kgMt:Momento Transversal=29,731kg.mMl:Momento Longitudinal=21,355kg.m
Parmetros de suelo :ngulo de friccin =30() :ngulo de arrancamiento=25():Peso especfico =1800kg/m3:Capacidad portante=0.90kg/cm2:Coeficiente Friccin suelo-Concreto=0.40
Parmetros de anlisis ssmicoZ:Factor de zona =0.40U:Categora de edificacin=1.50C:Factor de amplificacin ssmica=1.30
Informacin AdicionalZ:Peso del Concreto=2400kg/m3FS:Factor de seguridad=1.50
CALCULOS HECHOSClculo de Fuerzas de Sismo
av:Aceleracin ssmica vertical=0.27m/s2
ah:Aceleracin ssmica horizontal=0.78m/s2
Fst:F. Ssmica horizontal=1794kg
Clculo de Fuerzas y Momentos en Pedestal
Fv1:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia abajo=2,913kgFv2:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia arriba=1,687kgFH:Resultante Fuerzas Horizontales=3,267kgM:Resultante de Momentos ( todas las fzas en la misma direccin)=29,731kg-m
Entonces la cargas en la parte superior del pedestal sernMomento flector=29,731kg-mCarga vertical=2,913kgCarga Horizontal=3,267kg
Definimos ahora las dimensiones de la cimentacin
b:Diametro de zapata=1.60m:altura de zapata =2.70mb1:Dimensin de pedestal=0.60m:altura de pedestal enterrado=0.05mh':Prof. A fondo de cimentacin=2.75m:altura de pedestal libre=0.30m
El peso de la cimentacin y el suelo sernPeso Cimentacin=11,639kgPeso zona activa suelo lateral=36,790kg
Por lo tanto las cargas totales en el fondo de la cimentacin sern:
Carga total vertical (P)=51,342kgcarga total horizontal (H)=3,267kgMomento flector (MF)=39,695kg-m
Aplicando el mtodo de Burklin hallaremos la distancia Z que permite el equilibrio entre el momento actuante y el momento equilibrante mediante la ecuacin:
Hallamos Q mediante:
Q=21929kg
Z=0.562Ver que valor sea positivo Ec1=-9.252Ec2=-9.252
Teniendo el valor de Z calcularemos el empuje pasivo Ep1 y Ep2 mediante:
Ep1=26,610kg
Ep2=4681kg
La reaccin del terreno ser:
R=42,571kg
La distancia y de la reaccin del terreno se calcula mediante:
y=0.53m
Con esta informacin calculamos la presin que ejerce la cimentacin sobre el terreno:
3=3.37kg/cm2
El esfuerzo admisible del terreno ser
'h'=2.39kg/cm2
El cimiento ser correcto si se cumple que:
Por lo tanto podemos decir que el cimiento CUMPLE
Verificacin de deslizamiento de bloques de prefabricado
Area de corte resistente al deslizamiento=0.64m2=6362cm2
Fuerza a favor del deslizamiento=1,473kg
Esfuerzo cortante actuante (v act)=0.23kg/cm2
Este valor se compara con el valor cortante resistente de la junta mortero - concreto
Esfuerzo cortante resistente del concreto (v resist. c.)=13.55kg/cm2
Fuerza cortante resistente junta mortero ( vresist m)=2.50kg/cm2( tomando solo 50 % de valor ref.)( valor obtenido de ensayos de muros donde se produjo fallas por corte, es decir por la junta de mortero )
Evidentemente la falla se dara en la junta de mortero ya que su resistencia al cortante es menor Entonces comparamos el esfuerzo resisntente con el esf. Actuante .
Entonces :Vresistm> Vact por lo tanto es correcto
Verificacin de unin de bloques de prefabricado por pernos de anclaje
Fuerza cortante (FC)=1,473kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de perno expansivo de 1/2"x3"=1,690kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia al cortante total (RCT)=13,520undFactor de seguridad (RCT/FC)=9.18(>3 OK)
Resistencia a la tensin de perno expansivo de 1/2"x3"=1,270kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia a la tensin total (RTT)=10,160undFactor de seguridad (RTT/FV)=4.42(>3 OK)Verificacin de unin de bloques considerando aportacin de plancha de espesor 1/16"
Fuerza cortante (FC)=1,473kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de planchas de acero=2,550kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia al cortante total (RCT)=97,155kgFactor de seguridad (RCT/FC)=65.96(>3 OK)
Resistencia a la tensin de planchas de acero=4,080kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia a la tensin total (RTT)=155,448kgFactor de seguridad (RTT/FV)=67.59(>3 OK)
SV5-25.9-240 S.IIIMEMORIA DE CLCULO
Proyecto:L.T 138 KV S.E CHIMBOTE NORTE- SE TRAPECIOEstructura :SV5-25.9-240 (suelo III)Datos inicialesPt:Fuerza vertical=2,300kgFc:Fuerza cortante=1,473kgMt:Momento Transversal=29,731kg.mMl:Momento Longitudinal=21,355kg.m
Parmetros de suelo :ngulo de friccin =30() :ngulo de arrancamiento=25():Peso especfico =1800kg/m3:Capacidad portante=0.50kg/cm2:Coeficiente Friccin suelo-Concreto=0.40
Parmetros de anlisis ssmicoZ:Factor de zona =0.40U:Categora de edificacin=1.50C:Factor de amplificacin ssmica=1.30
Informacin AdicionalZ:Peso del Concreto=2400kg/m3FS:Factor de seguridad=1.50
CALCULOS HECHOSClculo de Fuerzas de Sismo
av:Aceleracin ssmica vertical=0.27m/s2
ah:Aceleracin ssmica horizontal=0.78m/s2
Fst:F. Ssmica horizontal=1794kg
Clculo de Fuerzas y Momentos en Pedestal
Fv1:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia abajo=2,913kgFv2:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia arriba=1,687kgFH:Resultante Fuerzas Horizontales=3,267kgM:Resultante de Momentos ( todas las fzas en la misma direccin)=29,731kg-m
Entonces la cargas en la parte superior del pedestal sernMomento flector=29,731kg-mCarga vertical=2,913kgCarga Horizontal=3,267kg
Definimos ahora las dimensiones de la cimentacin
b:Diametro de zapata=1.50m:altura de zapata =2.90mb1:Dimensin de pedestal=0.60m:altura de pedestal enterrado=0.05mh':Prof. A fondo de cimentacin=2.95m:altura de pedestal libre=0.30m
El peso de la cimentacin y el suelo sernPeso Cimentacin=11126kgPeso zona activa suelo lateral=42180kg
Por lo tanto las cargas totales en el fondo de la cimentacin sern:
Carga total vertical (P)=56219kgcarga total horizontal (H)=3267kgMomento flector (MF)=40349kg-m
Aplicando el mtodo de Burklin hallaremos la distancia Z que permite el equilibrio entre el momento actuante y el momento equilibrante mediante la ecuacin:
Hallamos Q mediante:
Q=23610kg
Z=0.665Ver que valor sea positivo Ec1=-13.592Ec2=-13.592
Teniendo el valor de Z calcularemos el empuje pasivo Ep1 y Ep2 mediante:
Ep1=29,944kg
Ep2=6333kg
La reaccin del terreno ser:
R=46,775kg
La distancia y de la reaccin del terreno se calcula mediante:
y=0.70m
Con esta informacin calculamos la presin que ejerce la cimentacin sobre el terreno:
3=2.97kg/cm2
El esfuerzo admisible del terreno ser
'h'=2.09kg/cm2
El cimiento ser correcto si se cumple que:
Por lo tanto podemos decir que el cimiento CUMPLE
Verificacin de deslizamiento de bloques de prefabricado
Area de corte resistente al deslizamiento=0.64m2=6362cm2
Fuerza a favor del deslizamiento=1,473kg
Esfuerzo cortante actuante (v act)=0.23kg/cm2
Este valor se compara con el valor cortante resistente de la junta mortero - concreto
Esfuerzo cortante resistente del concreto (v resist. c.)=13.55kg/cm2
Fuerza cortante resistente junta mortero ( vresist m)=2.50kg/cm2( tomando solo 50 % de valor ref.)( valor obtenido de ensayos de muros donde se produjo fallas por corte, es decir por la junta de mortero )
Evidentemente la falla se dara en la junta de mortero ya que su resistencia al cortante es menor Entonces comparamos el esfuerzo resisntente con el esf. Actuante .
Entonces :Vresistm> Vact por lo tanto es correcto
Verificacin de unin de bloques de prefabricado por pernos de anclaje
Fuerza cortante (FC)=1,473kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de perno expansivo de 1/2"x3"=1,690kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia al cortante total (RCT)=13,520undFactor de seguridad (RCT/FC)=9.18(>3 OK)
Resistencia a la tensin de perno expansivo de 1/2"x3"=1,270kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia a la tensin total (RTT)=10,160undFactor de seguridad (RTT/FV)=4.42(>3 OK)Verificacin de unin de bloques considerando aportacin de plancha de espesor 1/16"
Fuerza cortante (FC)=1,473kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de planchas de acero=2,550kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia al cortante total (RCT)=97,155kgFactor de seguridad (RCT/FC)=65.96(>3 OK)
Resistencia a la tensin de planchas de acero=4,080kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia a la tensin total (RTT)=155,448kgFactor de seguridad (RTT/FV)=67.59(>3 OK)
S5-25.9-240 S.IIIMEMORIA DE CLCULO
Proyecto:L.T 138 KV S.E CHIMBOTE NORTE- SE TRAPECIOEstructura :S5-25.9-240 (suelo III)Datos inicialesPt:Fuerza vertical=2,300kgFc:Fuerza cortante=1,441kgMt:Momento Transversal=26,766kg.mMl:Momento Longitudinal=21,657kg.m
Parmetros de suelo :ngulo de friccin =30() :ngulo de arrancamiento=25():Peso especfico =1800kg/m3:Capacidad portante=0.50kg/cm2:Coeficiente Friccin suelo-Concreto=0.40
Parmetros de anlisis ssmicoZ:Factor de zona =0.40U:Categora de edificacin=1.50C:Factor de amplificacin ssmica=1.30
Informacin AdicionalZ:Peso del Concreto=2400kg/m3FS:Factor de seguridad=1.50
CALCULOS HECHOSClculo de Fuerzas de Sismo
av:Aceleracin ssmica vertical=0.27m/s2
ah:Aceleracin ssmica horizontal=0.78m/s2
Fst:F. Ssmica horizontal=1794kg
Clculo de Fuerzas y Momentos en Pedestal
Fv1:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia abajo=2,913kgFv2:Resultante Fuerza Vertical considerando sismo hacia arriba=1,687kgFH:Resultante Fuerzas Horizontales=3,235kgM:Resultante de Momentos ( todas las fzas en la misma direccin)=26,766kg-m
Entonces la cargas en la parte superior del pedestal sernMomento flector=26,766kg-mCarga vertical=2,913kgCarga Horizontal=3,235kg
Definimos ahora las dimensiones de la cimentacin
b:Diametro de zapata=1.50m:altura de zapata =2.70mb1:Dimensin de pedestal=0.60m:altura de pedestal enterrado=0.05mh':Prof. A fondo de cimentacin=2.75m:altura de pedestal libre=0.30m
El peso de la cimentacin y el suelo sernPeso Cimentacin=10,379kgPeso zona activa suelo lateral=35,493kg
Por lo tanto las cargas totales en el fondo de la cimentacin sern:
Carga total vertical (P)=48,785kgcarga total horizontal (H)=3,235kgMomento flector (MF)=36,633kg-m
Aplicando el mtodo de Burklin hallaremos la distancia Z que permite el equilibrio entre el momento actuante y el momento equilibrante mediante la ecuacin:
Hallamos Q mediante:
Q=21006kg
Z=0.588Ver que valor sea positivo Ec1=-10.622Ec2=-10.622
Teniendo el valor de Z calcularemos el empuje pasivo Ep1 y Ep2 mediante:
Ep1=25,767kg
Ep2=4761kg
La reaccin del terreno ser:
R=40,383kg
La distancia y de la reaccin del terreno se calcula mediante:
y=0.54m
Con esta informacin calculamos la presin que ejerce la cimentacin sobre el terreno:
3=3.31kg/cm2
El esfuerzo admisible del terreno ser
'h'=1.99kg/cm2
El cimiento ser correcto si se cumple que:
Por lo tanto podemos decir que el cimiento CUMPLE
Verificacin de deslizamiento de bloques de prefabricado
Area de corte resistente al deslizamiento=0.64m2=6362cm2
Fuerza a favor del deslizamiento=1,441kg
Esfuerzo cortante actuante (v act)=0.23kg/cm2
Este valor se compara con el valor cortante resistente de la junta mortero - concreto
Esfuerzo cortante resistente del concreto (v resist. c.)=13.55kg/cm2
Fuerza cortante resistente junta mortero ( vresist m)=2.50kg/cm2( tomando solo 50 % de valor ref.)( valor obtenido de ensayos de muros donde se produjo fallas por corte, es decir por la junta de mortero )
Evidentemente la falla se dara en la junta de mortero ya que su resistencia al cortante es menor Entonces comparamos el esfuerzo resisntente con el esf. Actuante .
Entonces :Vresistm> Vact por lo tanto es correcto
Verificacin de unin de bloques de prefabricado por pernos de anclaje
Fuerza cortante (FC)=1,441kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de perno expansivo de 1/2"x3"=1,690kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia al cortante total (RCT)=13,520undFactor de seguridad (RCT/FC)=9.38(>3 OK)
Resistencia a la tensin de perno expansivo de 1/2"x3"=1,270kg(Dato fabricante)Cantidad de pernos (solo un lado de junta)=8undResistencia a la tensin total (RTT)=10,160undFactor de seguridad (RTT/FV)=4.42(>3 OK)Verificacin de unin de bloques considerando aportacin de plancha de espesor 1/16"
Fuerza cortante (FC)=1,441kgFuerza vertical (FV)=2,300kg
Resistencia al cortante de planchas de acero=2,550kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia al cortante total (RCT)=97,155kgFactor de seguridad (RCT/FC)=67.42(>3 OK)
Resistencia a la tensin de planchas de acero=4,080kg/cm2(Dato fabricante)Area por plancha de e=1/16" y ancho 30 cm=4.76cm2Cantidad de planchas=8undResistencia a la tensin total (RTT)=155,448kgFactor de seguridad (RTT/FV)=67.59(>3 OK)
