Estructuras: cargas en terreno

Arquitectura. Muro en ménsula. Empujes. Comprobaciones. Resistencia. Zapatas. Pilares

  • Enviado por: Cinta Rodríguez
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 16 páginas
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CÁLCULO DEL MURO EN MÉNSULA

Estructuras: cargas en terreno

CARGAS DEL TERRENO

Sobrecargas de uso:

  • Aceras: 2x ( 300 x 1 ) = 600 Kg/m2

  • Asfalto: 400 x 3.5 = 1400 Kg/m2

Total: 2000 Kg/m2 .........2000/5.4 = 370 Kg/ml

Concargas:

  • Asfalto : 1300 Kg/m3 x 0.1 = 130 x 3.4 = 442 Kg.

  • Baldosas : 50 Kg/m2

  • Hormigón en masa : 2300 Kg/m3

[50 + (2300 x 0.07)] x 1 x 2 = 422 Kg.

  • Tierra : 2100 Kg/m3 x 0.16 x 1 = 336 Kg/ml

  • Tierra del talud: 2100 x (1 x 0.26)/2 x 1 = 273 Kg.

Estructuras: cargas en terreno

Estructuras: cargas en terreno

Total : 273 + 422 + 442 =1137 Kg....... 1137/5.4 = 211 Kg/ml

211 + 336 = 547 Kg/ml

TOTAL CONCARGAS + SOBRECARGAS = 547 + 370 = 917 Kg/ml

TIPO DE SUELO

ALTURA DEL ESTRATO

ø

Kg/m3

SW

2 m

38º

0.2

0.05

2000

CL

1 m

27º

0.3

0.05

2100

GP

2 m

37º

0.25

0.05

1700

MEDIAS

35º

0.25

0.05

1900

Teniendo en cuenta que: cotg

Angulo rozamiento interno terreno/muro = 1/3 ø

Angulo rozamiento interno del terreno = 22º

CÁLCULO DE LOS EMPUJES ( del terreno y de la carga )

E= x q = 0.25 x 917 = 229.2 Kg/ml

E = x q = 0.05 x 917 = 45.85 Kg/ml

E = x x h = 0.25 x 1900 x 6 = 2850 Kg/ml

E = x x h = 0.05 x 1900 x 6 = 570 Kg/ml

RESULTANTES:

Debido a q: P = q x h x = 917 x 6 x 0.25 = 1375.5 Kg.

P = q x h x = 917 x 6 x 0.05 = 275.1 Kg.

Debido a terr: P = ½ x hx = ½ x 1900 x 36 x 0.25 = 8550 Kg

P = ½ x hx = ½ x 1900 x 36 x 0.05 = 1710 Kg

PESO DEL TERRENO QUE QUEDA ENCIMA DE LA ZAPATA

0.03 m Pavimento de 3cm = 50 x 1 = 50 Kg/ml x 1.8 = 90 Kg.

0.07 m Horm. masa = 2300 x 0.07 x 1 = 161 Kg/ml x 1.8 = 290 Kg.

0.3 m Tierra = 2100 x 0.3 x 1 = 630 Kg/ml x 1.8 = 1134 Kg.

TOTAL = 1514 Kg...........1514/1.8 = 841 Kg.

CARGAS DEL TERRENO QUE PRODUCE EMPUJES SOBRE LA ZAPATA

Sobrecargas de uso = 400 Kg/m2 x 1 = 400 Kg/ml

Concargas:Baldosas = 50 Kg/m2

Horm. Masa = 2300 Kg/m3

[50 + ( 2300 x 0.07 ) ] x 1 x 1 = 211 Kg.

Tierra = 2100 Kg/m3 x 0.3 x 1 x 1 = 630 Kg.

TOTAL = 841 Kg. x 1 = 841 Kg/ml

Total concargas mas sobrecargas = 1241 Kg/ml

CÁLCULO DE LOS EMPUJES ( del terreno y de la carga )

= 0.25 =0.05 Kg/m

E = x q = 0.25 x 1241 = 310.25 Kg/ml

E = x q = 0.05 x 1241 = 62.5 Kg/ml

E = x x h = 0.25 x 1700 x 1.2 = 510 Kg/ml

E = x x h = 0.05 x 1700 x 1.2 = 102 Kg/ml

RESULTANTES:

Debido a q: P = q x h x = 1241 x 1.2 x 0.25 = 372.3 Kg.

P = q x h x = 1241 x 1.2 x 0.05 = 74.46 Kg.

Al terr: P= ½ x h x = ½ x 1700 x 1.44 x 0.25 = 306 Kg

P = ½ x h x = ½ x 1700 x 1.44 x 0.05 = 61.2 Kg

Estructuras: cargas en terreno

PARA MAYOR SEGURIDAD SE LE AÑADIRÁ AL MURO UN TALÓN

Estructuras: cargas en terreno

PESO DEL TERRENO QUE QUEDA ENCIMA DEL TALÓN

SW = 2 x 1 x 0.6 x 2000 = 2400 Kg.

CL = 1 x 1 x 0.6 x 1750 = 1050 Kg.

GP = 1.8 x 1 x 0.6 x 1800 = 1944 Kg.

TOTAL = 5394 kg.

TENSIONES DEL TERRENO EN LA BASE

=

= 1710 + 275.1 + (2500 x 4.8 + 0.6 x 1) + (2500x 3 x 1.2 x 1) + 61.2 + 74.46 + 5394 = 23714.6 Kg.

COMPROBACIONES

COMPROBACIÓN DE LA RESISTENCIA DE LA BASE

=

= 8550 x 2 + 1375.5 x 3 - 5394 x 1.2 - 0.6 x ( 7200 + 275.1 + 1710 ) + 1514 x 0.6 + 74.46 x 1.5 + 61.2 x 1.5 - 372.3 x 0.6 - 306 x 0.4 = 10008.75 Kg/ml

= 10008.75 Kg/ml

S = 1 x B = 1 x 3 = 3 m2

W = 1/6 x 1 x 3 = 1.5 m3

COMPROBACIÓN A VUELCO

M> 1.8 M Tomando momentos respecto al punto O

1375.5 x 3 + 8550 x 2 - 372.3 x 0.6 - 306 x 0.4

20880.72 Kg.m

1.8 37585.3 Kg.m

= 5394 x 2.7 + ( 7200 + 9000 + 275.1 + 1710 ) x 2.1 + 1514 x 0.9

= 54115.11 Kg.m NO VUELCA

COMPROBACIÓN A DESLIZAMIENTO

1375.5 + 8550 - 372.3 - 306 = 9247.2 Kg.

23714.76

23714.76 x 1.73 = 41026 Kg.

< 41026 x 1.5 =61539

9247.2 < 61539 Kg

RESISTENCIA A CORTE EN LA BASE

Estructuras: cargas en terreno

Siendo 250 la resistencia del hormigón en Kg/cm2

y 1.5 un coeficiente de minoración.

Superficie de ámbito de la zapata = 100 x 300 cm2

100 x 300 x 6.45 = 193500 Kg/cm2 9247.2 < 193500 Es mucho menor, por lo que tampoco habrá corte en la base de hormigón.

CÁLCULO DEL MURO DE SÓTANO

Estructuras: cargas en terreno
Estructuras: cargas en terreno

SOBRECARGAS DE USO 2000 Kg/ml................2000 x 8 = 16000 Kg.

CONCARGAS

  • Asfalto: 1300 Kg/m3

  • Baldosas (3 cm): 50 Kg/m2

  • Hormigón en masa: 2300 Kg/m3

  • Tierra ( CH ): 1500 Kg/m3

Asfalto = 1300 x 0.1 x 6 = 780 Kg.

Aceras = 2 x [50 + ( 2300 + 0.07 ) ] x 1 = 422 Kg.

Kg/ml

Tierra = 1500 x 0.15 x 1 x (2 x 1) = 450 Kg.

Kg/ml

TOTAL CONCARGAS = 206.5 Kg/ml

TOTAL SOBRECARGAS = 2000 Kg/ml TOTAL 2200 Kg/ml

TIPO DE SUELO

ALTURA DEL ESTRATO

ø

Kg/m3

CH

1 m

15º

0.45

0.05

2100

SW

2 m

38º

0.2

0.05

2000

GP

2.5 m

37º

0.25

0.05

1700

MEDIAS

30º

0.27

0.05

1730

CÁLCULO DE LOS EMPUJES ( del terreno y de la carga )

E= x q = 0.27 x 2200 = 954 Kg/ml

E = x q = 0.05 x 2200 = 110 Kg/ml

E = x x h = 0.27 x 1730 x 5.5 = 2570 Kg/ml

E = x x h = 0.05 x 1730 x 5.5 = 475.75 Kg/ml

RESULTANTES:

Debido a q: P = q x h x = 2200 x 5.5 x 0.27 = 3267 Kg.

P = q x h x = 2200 x 5.5 x 0.05 = 605 Kg.

Debido a terr: P = ½ x hx = ½ x 1730 x 30.25 x 0.27 = 7065 Kg

P = ½ x hx = ½ x 1730 x 30.25 x 0.05 = 1308 Kg

PESO DEL TERRENO QUE QUEDA ENCIMA DE LA ZAPATA

SOBRECARGAS = 400 Kg/ml.

CONCARGAS:

0.03m pavimento = 50 Kg/m2 x 1.65 x 1 = 82.5 Kg.

0.07m hormigón = 2300 x 1.65 x 1 x 0.07 = 265.5 Kg.

0.8m tierra = 2100 x 1 x 1.65 x 0.8 = 2772 Kg.

TOTAL CONCARGAS = 3120 Kg.......3120/1.65 = 1891 Kg/ml.

TOTAL CONC. + SOBREC. = 2291 Kg/ml......2291 x 1.65 = 3780 Kg.

CARGAS DEL TERRENO QUE PRODUCE EMPUJES SOBRE LA ZAPATA

Sobrecargas de uso = 400 Kg/m2 x 1 = 400 Kg/ml

Concargas: Pavimento = 50 x 1.8 x 1 = 90 Kg.

Horm. Masa = 2300 x 1.8 x 1 x 0.07 = 290 Kg.

Tierra = 2100 x 1.8 x 1 x 0.8 = 3024 Kg.

TOTAL = 3314 Kg/1.8 = 1840 Kg/ml

Total concargas mas sobrecargas = 2240 Kg/ml

CÁLCULO DE LOS EMPUJES ( del terreno y de la carga )

= 0.25 =0.05 Kg/m

E = x q = 0.25 x 2240 = 560 Kg/ml

E = x q = 0.05 x 2240 = 112 Kg/ml

E = x x h = 0.25 x 1700 x 1.1 = 467.5 Kg/ml

E = x x h = 0.05 x 1700 x 1.1 = 93.5 Kg/ml

RESULTANTES:

Debido a q: P = q x h x = 2240 x 1.1 x 0.25 = 616 Kg.

P = q x h x = 2240 x 1.1 x 0.05 = 123.2 Kg.

Al terr: P= ½ x h x = ½ x 1700 x 1.21 x 0.25 = 257 Kg

P = ½ x h x = ½ x 1700 x 1.21 x 0.05 = 51.5 Kg

Peso del muro = 1 x 4.4 x 0.55 x 2500 = 6050 Kg.

Peso de la zapata = 1 x 1.1 x 2.2 x 2500 = 6050 Kg.

Estructuras: cargas en terreno

CÁLCULO DE LOS AXILES QUE PROVIENEN DEL EDIFICIO

Estructuras: cargas en terreno

CUBIERTA:

  • Concargas

- Peso propio forjado = 475 Kg/m2

- Peso propio vigas ( 80 x 25 ) = 500 Kg/ml

- Cargas permanentes (pavim + encascado) = 300 Kg/m2

  • Sobrecargas

- Uso = 150 Kg/m2

- Tabiquería = No

- Reducción de 6º forjado = 30%

- Total = 150 x 6.3 x 3.2 = 2976 Kg.- 30% = 2083 Kg.

VIVIENDAS:

  • Concargas

- Peso propio forjado = 475 Kg/m2

- Peso propio vigas ( 80 x 25 ) = 500 Kg/ml

- Cargas permanentes (pavim + encascado) = 300 Kg/m2

  • Sobrecargas

- Uso = 200 Kg/m2

- Tabiquería = 100 Kg/m2

Total 5º forjado = 300 x 3.2 x 6.2 = 5952 Kg

- Reducc. 5º forj. (20%) = 5952 - 1190.5 = 4761.5 Kg.

Total 4º forjado = 300 x 3.2 x 6.2 x = 5952 Kg

- Reducc. 4º forj (10%) = 5952 - 595.2 = 5356.8 Kg.

Total 3º forjado = 300 x 3.2 x 6.2 = 5952 Kg.

- Reducción de 3º forjado = 0

COMERCIALES Y OFICINAS:

  • Concargas

- Peso propio forjado = 475 Kg/m2

- Peso propio vigas ( 80 x 25 ) = 500 Kg/ml

- Cargas permanentes (pavim + encascado) = 300 Kg/m2

  • Sobrecargas

- Uso = 300 Kg/m2

- Tabiquería = 50 Kg/m2

Total = 350 x 3.2 x 6.2 = 6944 Kg

CONCARGAS TOTALES

475 x 3.20 x 6.20 = 9424 Kg

300 x 3.20 x 6.20 = 5952 Kg

Vigas: viga de 6.20m = 3100 Kg

Viga de 3.20m = 1600 Kg

TOTAL CONCARGAS = 20076 Kg.

Cubierta = 20076 + 2083 = 22159 Kg.

3º vivienda = 20076 + 4761.5 = 24837.5 Kg.

2º vivienda = 20076 + 5356.8 = 25432.8 Kg.

1º vivienda = 20076 + 5952 = 26028 Kg.

Comercial = 20076 + 6944 = 27020 Kg.

Oficinas = 20076 + 6944 = 27020 Kg.

SUMA DE TODAS LAS CARGAS SIN CONTAR EL FORJADO QUE ACTÚA DIRECTAMENTE SOBRE EL MURO:

22159 + 24837.5 + 25432.8 + 26028 + 27020 = 125577.3 Kg.

N = 125577.3 Kg.

Para simplificar, tomaremos la carga puntual del pilar como una carga uniforme sobre todo el muro, y luego le sumaremos la carga uniforme del primer forjado.

Estructuras: cargas en terreno

N = 24612.4

=

= 24612.4 + 6050 + 6050 + 605 + 1308 + 123.2 + 51.5

= 38800 Kg.

CÁLCULO DE LAS ZAPATAS DE LOS PILARES

Estructuras: cargas en terreno

Peso tierra = 2.3 x 0.5 x 1700 = 1955 Kg.

Peso zapata = 1.6 x 1.6 x 0.5 x 2500 = 3200 Kg.

Pavimento 3cm = 50 x 2.3 = 115 Kg.

Hormigón 7cm = 2500 x 2.3 x 0.07 = 402 Kg.

Sobrecarga uso = 400 x 2.3 = 920 Kg.

Axiles = 24612.4 Kg.

TOTAL = 31204 Kg.

Kg/cm2

q = Carga por fuera del ámbito de la zapata

Superficie de tierra alrededor de la zapata = 37.25 m2

Peso de la tierra = 37.25 x 1 x 1700 = 63325 Kg.

Pavimento 3cm = 37.25 x 50 = 1862.5 Kg.

Hormigón 7cm = 37.25 x 0.07 x 2500 = 6518.75 Kg.

TOTAL = 71706.25 Kg.