Cimentaciones

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1. ANTECEDENTES.

Se entiende por cimentaciones compensadas aquellas en las que se busca minimizar el incremento neto de carga aplicado al subsuelo mediante excavación del terreno y uso de un cajón desplantado a cierta profundidad. Según que el incremento neto de carga aplicado al suelo en la base del cajón resulte positivo, nulo o negativo, la cimentación se denomina parcialmente compensada,compensada o sobrecompensada, respectivamente.

2. OBJETIVO.

* Proponer el tipo de concreto f´c que se utilizara en la edificación, de acuerdo con las Normas técnicas complementarias para diseño y construcción de cimentaciones. De igual forma se determinaran:
* Factor de carga.
* Factor de resistencia.
* Espesor de la losa.

3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

Se proyectaconstruir un edificio, que constara de sótano y 10 plantas. La estructura estará formada por columnas por columnas, trabes y losa de concreto armado. El nivel de desplante del sótano estará a 3.00 m de profundidad. El edificio tendrá 40.00 m de ancho y 25.00 m de largo con wp=10 TONm2 , AT=80 m2 , P=800 TON y w(%)=530.

Figura 1.
Corte de planta arquitectónica.

Figura 2.
Plantaarquitectónica.

Figura 3.
Detalles de columna y losa de cimentación.

4. DETERMINACIÓN DE FACTORES Y CÁLCULO DE ESPESOR DE LOSA.

* FACTOR DE CARGA.

De acuerdo con las normas técnicas complementarias para diseño y construcción de cimentaciones del Distrito Federal, se tiene que las siguientes determinaciones para establecer el factor de carga (Fc).

a) Para combinaciones de acciones clasificadas enel inciso 2.3.a, se aplicará un actor de carga de 1.4. Sin embargo cuando se trate de edificaciones del Grupo A, el factor de carga para este tipo de combinación se tomará igual a 1.5.

b) Para combinaciones de acciones clasificadas en el inciso 2.3.b, se toma se tomará un factor de carga de 1.1 aplicado a los efectos de todas las acciones que intervengan en la combinación.

c) Para accioneso fuerzas internas cuyo efecto sea favorable a la resistencia estabilidad de la estructura, el factor de carga se tomará igual a 0.9; además, se tomará como intensidad de la acción el valor mínimo probable de acuerdo con la sección 2.2; y

d) Para revisión de estados límite de servicio se tomará en todos los casos un factor de carga unitario.

Para el diseño de esta losa de cimentaciónusaremos el factor de carga de 1.4 ya que la próxima edificación cumple con las especificaciones establecidas en la sección 2.3.a. de las normas técnicas.

* FACTOR DE RESISTENCIA.

Los factores correspondientes a la capacidad de carga de cimentaciones determinadas a partir de estimaciones analíticas o de pruebas de campo serán los siguientes para todos los estados límite de falla:

a) FR = 0.35para la capacidad de carga ante cualquier combinación de acciones en la base de zapatas de cualquier tipo en la zona I, zapatas de colindancia desplantadas a menos de 5 m de profundidad en las zonas II y III y de los pilotes y pilas apoyados en un estrato resistente; y

b) FR = 0.70 para los otros casos.

Este último es el que se utilizara para el cálculo; ya que corresponde al de laZona III, en la cual se desplatara la edificación.

* FACTOR DE RESISTENCIA DEL CONCRETO.

El concreto de resistencia normal empleado para fines estructurales puede ser de dos clases: clase 1, con peso volumétrico en estado fresco superior a 2.2 t/m3 y clase 2 con peso volumétrico en estado fresco comprendido entre 1.9 t/m3 y 2.2 t/m³.

Para las obras clasificadas como del grupo A o B1, según sedefinen en el artículo 139 del Reglamento, se usará concreto de clase 1, que tendrá una resistencia especificada, f´c, igual o mayor que 250 kg/cm². Para diseñar se usará el valor nominal, f*c, determinado con la expresión siguiente.

f*c=0.80f'c

5. RESULTADOS.

Para determinar el cortante neto (Vn) y el cortante resistente respectivamente (Vcr), se utilizaran las siguientes fórmulas:...
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