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Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369.pdf

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AngelManrique7

Para el diseño de estos equipos la NCh 2369 en su disposición 5.6 establece que las solicitaciones sísmicas se pueden diseñar mediante el método de análisis estático con un coeficiente sísmico horizontal de 0.7 A/g y de 0.5 A/g para la componente vertical con fuerzas aplicadas en el centro de gravedad del equipo. Cabe destacar que esta disposición es aplicable para equipos cuyo periodo fundamental propio es menor o igual a 0.006 s, incluyendo el efecto del sistema de conexión a la fundación. Se recomienda para este tipo de sistemas que el área de contacto de la fundación con el suelo de soporte sea del 100 % para todos los casos de carga. Esto con la finalidad de evitar deformaciones y giros excesivos en el equipo que pudiesen originar un incorrecto funcionamiento de este.

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Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 INDICE 03 03 INTRODUCCIÓN OBJETIVO 03 04 BASES PARA EL DISEÑO CALIDAD DE LOS MATERIALES 04 04 GEOMETRÍA SOLICITACIONES ACTUANTES EN CENTRO DE GRAVEDAD DEL EQUIPO 05 07 ESTABILIDAD DE LA FUNDACION SOLICITACIONES SOBRE LA FUNDACION 09 10 CAPACIDAD RESISTENTE A FLEXIÓN DE LA ZAPATA CAPACIDAD RESISTENTE A CORTANTE DE LA ZAPATA 01 by Ing Angel Manrique Página 2 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 01INTRODUCCIÓN Para el diseño de estos equipos la NCh 2369 en su disposición 5.6 establece que las solicitaciones sísmicas se pueden diseñar mediante el método de análisis estático con un coeficiente sísmico horizontal de 0.7 A/g y de 0.5 A/g para la componente vertical con fuerzas aplicadas en el centro de gravedad del equipo. Cabe destacar que esta disposición es aplicable para equipos cuyo periodo fundamental propio es menor o igual a 0.006 s, incluyendo el efecto del sistema de conexión a la fundación. Se recomienda para este tipo de sistemas que el área de contacto de la fundación con el suelo de soporte sea del 100 % para todos los casos de carga. Esto con la finalidad de evitar deformaciones y giros excesivos en el equipo que pudiesen originar un incorrecto funcionamiento de este. 02OBJETIVO El presente documento está referido diseño de losas de fundación para soportar equipos pesados y robustos. 03BASES PARA EL DISEÑO Normas Nacionales 1. 2. 3. NCh 2369.Of2003 - Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales. NCh 1537.Of2009 - Diseño Estructural - Cargas Permanentes y Cargas de Uso. NCh 3171.Of2010 - Diseño Estructural - Disposiciones Generales y Combinaciones de Carga. Normas Internacionales 1. ACI 318S 19 - Requisitos de reglamento para concreto estructural. 04 by Ing Angel Manrique Página 3 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 04CALIDAD DE LOS MATERIALES Esfuerzo del fluencia del acero de refuerzo NCh 204 Tabla 1 ≔ fy 420 MPa Resistencia a la compresión del Hormigón ≔ fc 20 MPa 4.1 PARAMETROS DEL SUELO 4.2 PARAMETROS DEL HORMIGON Tensión vertical admisible ≔ σs 1.9 ―― kgf cm2 Peso unitario hormigón armado ≔ γc 2500 ―― kgf m3 Ángulo de fricción interna ≔ ϕ 30 deg 4.3 PARAMETROS DEL ACERO DE REFUERZO Cohesión ≔ c 0 ―― kgf m2 Peso unitario acero ≔ γa ⋅ 7850 ―― kgf m3 05GEOMETRÍA 5.1 LOSA DE FUNDACIÓN Longitud de la zapata en X ≔ Bx 2500 mm Longitud de la zapata en Y ≔ By 3000 mm Altura de la zapata ≔ Hz 500 mm Long. de la zarpa en X ≔ bzx = ―― Bx 2 125 cm Long. de la zarpa en Y ≔ bzy = ― By 2 150 cm Figura 1. Geometría de la fundación 5.2 EQUIPO Altura del centro de gravedad del equipo ≔ Hcge 2000 mm 06SOLICITACIONES ACTUANTES EN CENTRO DE GRAVEDAD DEL EQUIPO 6.1 SOBRECARGA SÍSMICA Acción sísmica Horizontal Peso del equipo ≔ Pe 8000 kgf Clasificación o categoría de la estructura Art. 4.3.1 NCh 2369 Of.2003 ≔ Cat C1 Zona sísmica Fig. 5.1 y 5.2 NCh 2369 Of.2003 ≔ Zs 2 Aceleración efectiva máxima Tabla 5.2 NCh 2369 Of.2003 = A0 0.3 Coeficiente de importancia Art. 4.3.2 NCh 2369 Of.2003 = I 1.2 ≔ Cxy = 0.7 A0 0.21 Coeficiente sísmico Art. 5.6 NCh 2369 Of.2003 by Ing Angel Manrique Página 4 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 Coeficiente sísmico Art. 5.6 NCh 2369 Of.2003 ≔ Cxy = 0.7 A0 0.21 Esfuerzo de corte basal Art. 5.3.2 NCh 2369 Of.2003 ≔ Q0x = ⋅ ⋅ Cxy I Pe 2016 kgf ≔ Q0y = ⋅ ⋅ Cxy I Pe 2016 kgf Acción sísmica vertical Coeficiente sísmico Art. 5.6 NCh 2369 Of.2003 ≔ Cz = 0.5 A0 0.15 Esfuerzo de corte basal Art. 5.5b NCh 2369 Of.2003 ≔ Q0z = ⋅ ⋅ Cz I Pe 1440 kgf Momento de volcamiento Momento de volcamiento alrededor del eje X ≔ Mx = ⋅ Q0y Hcge 4032 ⋅ kgf m Momento de volcamiento alrededor del eje Y ≔ My = ⋅ Q0x Hcge 4032 ⋅ kgf m 07ESTABILIDAD DE LA FUNDACION 7.1 PRESION DE CONTACTO Peso de Fundación (Zapata ) ≔ Pf = ⋅ ⎛ ⎝ ⋅ ⋅ Bx By Hz ⎞ ⎠ γc 9375 kgf Excentricidad eje X Excentricidad eje Y ≔ ex = ―――― My + + Pf Pe Q0z 21.43 cm ≔ ey = ―――― Mx + + Pf Pe Q0z 21.43 cm Figura 2. DCL Presión de contacto Área de contacto de zapata = Acz “ZAPATA 100% COMPRIMIDA” σ3 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 -50 -40 50 -25.5-17-8.5 0 8.5 17 25.5 34 -42.5-34 42.5 σ4 Excentricidad máxima en X = ―― Bx 6 41.667 cm ― By 6 Excentricidad máxima en Y = ― By 6 50 cm 7.2 PRESION DE CONTACTO EN LOSA DE FUNDACIÓN ―― Bx 6 ―― Bx 6 ≔ σ1 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ - - 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.014 ―― kgf cm2 ≔ σ2 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ - + 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.272 ―― kgf cm2 ― By 6 ≔ σ3 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ + - 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.229 ―― kgf cm2 σ1 σ2 Figura 3. Excentricidad de la carga ≔ σ4 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ + + 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.487 ―― kgf cm2 by Ing Angel Manrique Página 5 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 ≔ σ4 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ + + 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.487 ―― kgf cm2 Presión de contacto máximo ≔ σcmax = max⎛ ⎝ , , , σ1 σ2 σ3 σ4 ⎞ ⎠ 0.487 ―― kgf cm2 Factor de seguridad de la presión de contacto máximo ≔ FSpc = ―― σs σcmax 3.898 = FS “OK” 7.3 VERIFICACION DE ESTABILIDAD AL VOLCAMIENTO Punto de volcamiento , ox oy Momento estabilizador en X ≔ Mex = ⋅ ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ bzx 19918.8 ⋅ kgf m Momento de volcamiento en X ≔ Mvx = + My ⋅ Q0x Hz 5040 ⋅ kgf m Factor de seguridad al volcamiento en X ≔ Fsx = ―― Mex Mvx 3.952 = | | | | | | | if else ≥ Fsx 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” Momento estabilizador en Y ≔ Mey = ⋅ ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ bzy 23902.5 ⋅ kgf m Figura 4. DCL Volcamiento Momento de volcamiento en Y ≔ Mvy = + Mx ⋅ Q0y Hz 5040 ⋅ kgf m Factor de seguridad al volcamiento en Y ≔ Fsy = ―― Mey Mvy 4.743 = | | | | | | | if else ≥ Fsy 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” Momento estabilizador en X-Y ≔ Mexy = ⋅ ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ 0.5 ⎛ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Bx 2 By 2 ⎞ ⎠ 31114.1 ⋅ kgf m Momento de volcamiento en X-Y ≔ Mvxy = + ‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Mx 2 My 2 ⋅ ⎛ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Q0x 2 Q0y 2 ⎞ ⎠ Hz 7127.6 ⋅ kgf m Factor de seguridad al volcamiento en X-Y ≔ Fsxy = ―― Mexy Mvxy 4.365 = | | | | | | | if else ≥ Fsxy 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 7.4 VERIFICACION DE ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO by Ing Angel Manrique Página 6 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 7.4 VERIFICACION DE ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO Área en Compresión ≔ Ac = ⋅ Bx By 75000 cm2 Fuerza Deslizante ≔ Fd = ‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Q0x 2 Q0y 2 2851.1 kgf Factor de reducción de resistencia por fricción ≔ ϕf 0.77 Factor de reducción de resistencia por cohesión ≔ ϕc 0.33 Figura 5. DCL Deslizamiento Angulo de rozamiento terreno - zapata ≔ ϕd = ⋅ 2/3 ϕ 20 deg Fuerza resistente por fricción ≔ Frf = ⋅ ⋅ ϕf ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ tan⎛ ⎝ϕd ⎞ ⎠ 4465.9 kgf Fuerza resistente por adherencia ≔ Frc = ⋅ ⋅ ϕc Ac c 0 kgf Fuerza resistente ≔ Fr = + Frf Frc 4465.9 kgf Factor de seguridad al deslizamiento ≔ Fsd = ― Fr Fd 1.566 = | | | | | | | if else ≥ Fsd 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 08SOLICITACIONES SOBRE LA FUNDACION 8.1 HIPOTESIS DE CÁLCULO NCh 3171 Of.2010 Capacidad resistente D: Carga Permanente (Pe, Pf) E: Carga Sísmica NCh 2369 (Qox, Qoy, Qoz) b = 1.1 Factor de amplificación de cargas sísmicas (Art. 4.5b NCh 2369 Of. 2003) 1) 1.4D 5a) 1.2D + 1.4bEx + 0.3bEy + bEz 5b) 1.2D + 1.4bEy + 0.3bEx + bEz 8.2 SOLICITACIONES SENTIDO X Momento actuante máximo Carga distribuida originada por las fuerzas verticales ≔ σpx1 = ――――― 1.4 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ Bx 9730 ―― kgf m ≔ σpx2 = ――――――――― + 1.2 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ ⋅ 1.4 1.1 Q0z Bx 9227.04 ―― kgf m Figura 6. DCL Refuerzo X Carga distribuida originada por el momento de volcamiento y cortante by Ing Angel Manrique Página 7 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 Carga distribuida originada por el momento de volcamiento y cortante ≔ σmx = ――――――――― ⋅ ⋅ ⋅ 3 1.4 1.1 ⎛ ⎝ + My ⋅ Q0x Hz ⎞ ⎠ 2 Bx 2 1862.784 ―― kgf m Momento actuante máximo ≔ Mactx max ⎛ ⎜ ⎝ , ―――― ⋅ σpx1 bzx 2 2 + ―――― ⋅ σpx2 bzx 2 2 ―――― ⋅ 2 σmx bzx 2 6 ⎞ ⎟ ⎠ = Mactx 8178.825 ⋅ kgf m Cortante actuante máximo Recubrimiento llenado contra terreno ≔ rz 7.5 cm Altura útil de la sección transversal sentido X ≔ d = - Hz rz 42.5 cm Cortante actuante máximo ≔ Vactx max ⎛ ⎜ ⎝ , ⋅ σpx1 ⎛ ⎝ - bzx d⎞ ⎠ + ⋅ σpx2 ⎛ ⎝ - bzx d⎞ ⎠ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ + ――― ⋅ σmx d bzx σmx ⎞ ⎟ ⎠ ――― ⎛ ⎝ - bzx d⎞ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎠ = Vactx 8641.962 kgf 8.3 SOLICITACIONES SENTIDO Y Momento actuante máximo Carga distribuida originada por las fuerzas verticales ≔ σpy1 = ――――― 1.4 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ By 8108.333 ―― kgf m ≔ σpy2 = ――――――――― + 1.2 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ ⋅ 1.4 1.1 Q0z By 7689.2 ―― kgf m Carga distribuida originada por el momento de volcamiento y cortante Figura 7. DCL Refuerzo Y ≔ σmy = ――――――――― ⋅ ⋅ ⋅ 3 1.4 1.1 ⎛ ⎝ + Mx ⋅ Q0y Hz ⎞ ⎠ 2 By 2 1293.6 ―― kgf m Momento actuante máximo ≔ Macty max ⎛ ⎜ ⎝ , ―――― ⋅ σpy1 bzx 2 2 + ―――― ⋅ σpy2 bzy 2 2 ―――― ⋅ 2 σmy bzy 2 6 ⎞ ⎟ ⎠ = Macty 9620.55 ⋅ kgf m Cortante actuante máximo Cortante actuante máximo ≔ Vacty max ⎛ ⎜ ⎝ , ⋅ σpy1 ⎛ ⎝ - bzy d⎞ ⎠ + ⋅ σpy2 ⎛ ⎝ - bzy d⎞ ⎠ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ + ―― σmy bzy d σmy ⎞ ⎟ ⎠ ――― ⎛ ⎝ - bzy d⎞ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎠ = Vacty 9158.205 kgf 09 by Ing Angel Manrique Página 8 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 = Vacty 9158.205 kgf 09CAPACIDAD RESISTENTE A FLEXIÓN DE LA ZAPATA 9.1 ACERO DE REFUERZO LONGITUDINAL SENTIDO X Factor de minoración Tabla 21.2.2 ACI318-19 ≔ ϕb 0.9 Diámetro de barra de refuerzo ≔ Dbz 16 mm Numero de barras de refuerzo ≔ Nzy 16 Recubrimiento llenado contra terreno = rz 7.5 cm Separación de barras de refuerzo ≔ Sby = ――― - By ⋅ 2 rz - Nzy 1 19 cm Acero de refuerzo mínimo Art. 8.6.1.1 ACI318-19 ≔ Asmin = ⋅ ⋅ 0.0018 By Hz 27 cm2 Acero de refuerzo ≔ Asx = ⋅ ―― By Sby ――― ⋅ π Dbz 2 4 31.747 cm2 = | | | | | | | if else ≥ Asx Asmin ‖ ‖“OK” ‖ ‖“Aumentar As” “OK” Altura útil de la sección transversal sentido X ≔ dx = - - Hz rz ―― Dbz 2 41.7 cm Profundidad equivalente del bloque comprimido ≔ a = ―――― ⋅ Asx fy ⋅ ⋅ 0.85 fc By 2.614 cm Momento resistente sentido X ≔ Mrx = ⋅ ⋅ ⋅ ϕb Asx fy ⎛ ⎜ ⎝ - dx ― a 2 ⎞ ⎟ ⎠ 49427.9 ( ( ⋅ kgf m) ) Factor de Utilización a flexión sentido X ≔ Fufx = ―― Mactx Mrx % 16.5 = | | | | | | | if else ≤ Fufx 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 9.2 ACERO DE REFUERZO LONGITUDINAL SENTIDO Y Factor de minoración Tabla 21.2.2 ACI318-19 = ϕb 0.9 Diámetro de barra de refuerzo = Dbz 16 mm Numero de barras de refuerzo ≔ Nzx 13 Recubrimiento llenado contra terreno = rz 7.5 cm Separación de barras de refuerzo ≔ Sbx = ――― - Bx ⋅ 2 rz - Nzx 1 19.583 cm Acero de refuerzo mínimo Art. 8.6.1.1 ACI318-19 ≔ Asmin = ⋅ ⋅ 0.0018 Bx Hz 22.5 cm2 ≔ Asy = ⋅ ―― Bx ――― ⋅ π Dbz 2 25.667 cm2 by Ing Angel Manrique Página 9 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 ≔ Asmin = ⋅ ⋅ 0.0018 Bx Hz 22.5 cm2 Acero de refuerzo mínimo Art. 8.6.1.1 ACI318-19 Acero de refuerzo ≔ Asy = ⋅ ―― Bx Sbx ――― ⋅ π Dbz 2 4 25.667 cm2 = | | | | | | | if else ≥ Asy Asmin ‖ ‖“OK” ‖ ‖“Aumentar As” “OK” Altura útil de la sección transversal sentido Y ≔ dy = - - Hz rz ⋅ ― 3 2 Dbz 40.1 cm Profundidad equivalente del bloque comprimido ≔ a = ―――― ⋅ Asy fy ⋅ ⋅ 0.85 fc Bx 2.537 cm Momento resistente sentido Y ≔ Mry = ⋅ ⋅ ⋅ ϕb Asy fy ⎛ ⎜ ⎝ - dy ― a 2 ⎞ ⎟ ⎠ 38418.6 ( ( ⋅ kgf m) ) Factor de Utilización a flexión sentido Y ≔ Fufy = ―― Macty Mry % 25 = | | | | | | | if else ≤ Fufy 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 10CAPACIDAD RESISTENTE A CORTANTE DE LA ZAPATA 10.1 CORTANTE SIMPLE SENTIDO X Cortante resistente del Hormigón Factor de minoración ≔ ϕv 0.75 Tabla 21.2.1 ACI318-19 Cortante resistente del hormigón ≔ Vrx1 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.66 0.0018 ― 1 3 By dx ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 34351.7 kgf Tabla 22.5.5.1 ACI318-19 Av < Av,min ≔ Vrmax = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.42 By dx ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 179705.8 kgf ≔ Vrx = min⎛ ⎝ , Vrx1 Vrmax ⎞ ⎠ 34351.7 kgf Factor de Utilización cortante X ≔ Fuvx = ―― Vactx Vrx % 25.2 = | | | | | | | if else ≤ Fuvx 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 10.2 CORTANTE SIMPLE SENTIDO Y Cortante resistente del Hormigón Factor de minoración al corte = ϕv 0.75 Tabla 21.2.1 ACI318-19 Cortante resistente del hormigón ≔ Vry1 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.66 0.0018 ― 1 3 Bx dy ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 27528 kgf Av < Av,min Tabla 22.5.5.1 ACI318-19 ≔ Vrmax = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.42 Bx dy ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 144008.9 kgf by Ing Angel Manrique Página 10 de 11
Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 Av < Av,min ≔ Vrmax = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.42 Bx dy ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 144008.9 kgf ≔ Vry = min⎛ ⎝ , Vry1 Vrmax ⎞ ⎠ 27528 kgf Factor de Utilización cortante Y ≔ Fuvy = ―― Vacty Vry % 33.3 = | | | | | | | if else ≤ Fuvy 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 10.3 CORTANTE POR PUNZONAMIENTO Altura útil de la sección ≔ dv = - - Hz rz Dbz 40.9 cm Cortante actuante ≔ Vpa ⋅ ――――――――――――――― max⎛ ⎝ , 1.4 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ + 1.2 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ ⋅ 1.4 1.1 Q0z ⎞ ⎠ ⋅ Bx By ⎛ ⎝ - ⋅ Bx By dv 2 ⎞ ⎠ = Vpa 23782.452 kgf Perímetro de punzonamiento mínimo ≔ b0 = + ⋅ 2 ⎛ ⎝dv ⎞ ⎠ ⋅ 2 ⎛ ⎝dv ⎞ ⎠ 163.6 cm Factor de modificación por efecto de tamaño ≔ λsz = min ⎛ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ , 1 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 ―――――― 2 + 1 ⋅ ⋅ 0.004 ―― dv cm 10 ⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ 0.871 Relación del lado largo al lado corto ≔ β = ――――― max⎛ ⎝ , Bx By ⎞ ⎠ min⎛ ⎝ , Bx By ⎞ ⎠ 1.2 Cortante resistente del hormigón ≔ Vrp1 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv b0 dv 0.33 λsz ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 65783.7 kgf Tabla 22.6.5.2. ACI318-19 ≔ Vrp2 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv b0 dv 0.17 ⎛ ⎜ ⎝ + 1 ― 2 β ⎞ ⎟ ⎠ λsz ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 90369.6 kgf ≔ Vrp3 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv b0 dv 0.083 ⎛ ⎜ ⎝ + 2 ―― ⋅ 40 dv b0 ⎞ ⎟ ⎠ λsz ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 198547.2 kgf ≔ Vrp = min⎛ ⎝ , , Vrp1 Vrp2 Vrp3 ⎞ ⎠ 65783.7 kgf Figura 8. Factor de Utilización para el punzonamiento ≔ Fup = ―― Vpa Vrp % 36.2 = | | | | | | | if else ≤ Fup 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” by Ing Angel Manrique Página 11 de 11

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Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369.pdf

  • 1.
  • 2. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 INDICE 03 03 INTRODUCCIÓN OBJETIVO 03 04 BASES PARA EL DISEÑO CALIDAD DE LOS MATERIALES 04 04 GEOMETRÍA SOLICITACIONES ACTUANTES EN CENTRO DE GRAVEDAD DEL EQUIPO 05 07 ESTABILIDAD DE LA FUNDACION SOLICITACIONES SOBRE LA FUNDACION 09 10 CAPACIDAD RESISTENTE A FLEXIÓN DE LA ZAPATA CAPACIDAD RESISTENTE A CORTANTE DE LA ZAPATA 01 by Ing Angel Manrique Página 2 de 11
  • 3. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 01INTRODUCCIÓN Para el diseño de estos equipos la NCh 2369 en su disposición 5.6 establece que las solicitaciones sísmicas se pueden diseñar mediante el método de análisis estático con un coeficiente sísmico horizontal de 0.7 A/g y de 0.5 A/g para la componente vertical con fuerzas aplicadas en el centro de gravedad del equipo. Cabe destacar que esta disposición es aplicable para equipos cuyo periodo fundamental propio es menor o igual a 0.006 s, incluyendo el efecto del sistema de conexión a la fundación. Se recomienda para este tipo de sistemas que el área de contacto de la fundación con el suelo de soporte sea del 100 % para todos los casos de carga. Esto con la finalidad de evitar deformaciones y giros excesivos en el equipo que pudiesen originar un incorrecto funcionamiento de este. 02OBJETIVO El presente documento está referido diseño de losas de fundación para soportar equipos pesados y robustos. 03BASES PARA EL DISEÑO Normas Nacionales 1. 2. 3. NCh 2369.Of2003 - Diseño Sísmico de Estructuras e Instalaciones Industriales. NCh 1537.Of2009 - Diseño Estructural - Cargas Permanentes y Cargas de Uso. NCh 3171.Of2010 - Diseño Estructural - Disposiciones Generales y Combinaciones de Carga. Normas Internacionales 1. ACI 318S 19 - Requisitos de reglamento para concreto estructural. 04 by Ing Angel Manrique Página 3 de 11
  • 4. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 04CALIDAD DE LOS MATERIALES Esfuerzo del fluencia del acero de refuerzo NCh 204 Tabla 1 ≔ fy 420 MPa Resistencia a la compresión del Hormigón ≔ fc 20 MPa 4.1 PARAMETROS DEL SUELO 4.2 PARAMETROS DEL HORMIGON Tensión vertical admisible ≔ σs 1.9 ―― kgf cm2 Peso unitario hormigón armado ≔ γc 2500 ―― kgf m3 Ángulo de fricción interna ≔ ϕ 30 deg 4.3 PARAMETROS DEL ACERO DE REFUERZO Cohesión ≔ c 0 ―― kgf m2 Peso unitario acero ≔ γa ⋅ 7850 ―― kgf m3 05GEOMETRÍA 5.1 LOSA DE FUNDACIÓN Longitud de la zapata en X ≔ Bx 2500 mm Longitud de la zapata en Y ≔ By 3000 mm Altura de la zapata ≔ Hz 500 mm Long. de la zarpa en X ≔ bzx = ―― Bx 2 125 cm Long. de la zarpa en Y ≔ bzy = ― By 2 150 cm Figura 1. Geometría de la fundación 5.2 EQUIPO Altura del centro de gravedad del equipo ≔ Hcge 2000 mm 06SOLICITACIONES ACTUANTES EN CENTRO DE GRAVEDAD DEL EQUIPO 6.1 SOBRECARGA SÍSMICA Acción sísmica Horizontal Peso del equipo ≔ Pe 8000 kgf Clasificación o categoría de la estructura Art. 4.3.1 NCh 2369 Of.2003 ≔ Cat C1 Zona sísmica Fig. 5.1 y 5.2 NCh 2369 Of.2003 ≔ Zs 2 Aceleración efectiva máxima Tabla 5.2 NCh 2369 Of.2003 = A0 0.3 Coeficiente de importancia Art. 4.3.2 NCh 2369 Of.2003 = I 1.2 ≔ Cxy = 0.7 A0 0.21 Coeficiente sísmico Art. 5.6 NCh 2369 Of.2003 by Ing Angel Manrique Página 4 de 11
  • 5. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 Coeficiente sísmico Art. 5.6 NCh 2369 Of.2003 ≔ Cxy = 0.7 A0 0.21 Esfuerzo de corte basal Art. 5.3.2 NCh 2369 Of.2003 ≔ Q0x = ⋅ ⋅ Cxy I Pe 2016 kgf ≔ Q0y = ⋅ ⋅ Cxy I Pe 2016 kgf Acción sísmica vertical Coeficiente sísmico Art. 5.6 NCh 2369 Of.2003 ≔ Cz = 0.5 A0 0.15 Esfuerzo de corte basal Art. 5.5b NCh 2369 Of.2003 ≔ Q0z = ⋅ ⋅ Cz I Pe 1440 kgf Momento de volcamiento Momento de volcamiento alrededor del eje X ≔ Mx = ⋅ Q0y Hcge 4032 ⋅ kgf m Momento de volcamiento alrededor del eje Y ≔ My = ⋅ Q0x Hcge 4032 ⋅ kgf m 07ESTABILIDAD DE LA FUNDACION 7.1 PRESION DE CONTACTO Peso de Fundación (Zapata ) ≔ Pf = ⋅ ⎛ ⎝ ⋅ ⋅ Bx By Hz ⎞ ⎠ γc 9375 kgf Excentricidad eje X Excentricidad eje Y ≔ ex = ―――― My + + Pf Pe Q0z 21.43 cm ≔ ey = ―――― Mx + + Pf Pe Q0z 21.43 cm Figura 2. DCL Presión de contacto Área de contacto de zapata = Acz “ZAPATA 100% COMPRIMIDA” σ3 -30 -20 -10 0 10 20 30 40 -50 -40 50 -25.5-17-8.5 0 8.5 17 25.5 34 -42.5-34 42.5 σ4 Excentricidad máxima en X = ―― Bx 6 41.667 cm ― By 6 Excentricidad máxima en Y = ― By 6 50 cm 7.2 PRESION DE CONTACTO EN LOSA DE FUNDACIÓN ―― Bx 6 ―― Bx 6 ≔ σ1 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ - - 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.014 ―― kgf cm2 ≔ σ2 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ - + 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.272 ―― kgf cm2 ― By 6 ≔ σ3 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ + - 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.229 ―― kgf cm2 σ1 σ2 Figura 3. Excentricidad de la carga ≔ σ4 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ + + 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.487 ―― kgf cm2 by Ing Angel Manrique Página 5 de 11
  • 6. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 ≔ σ4 = ―――― + + Pf Pe Q0z ⋅ Bx By ⎛ ⎜ ⎝ + + 1 ―― ⋅ 6 ex Bx ―― ⋅ 6 ey By ⎞ ⎟ ⎠ 0.487 ―― kgf cm2 Presión de contacto máximo ≔ σcmax = max⎛ ⎝ , , , σ1 σ2 σ3 σ4 ⎞ ⎠ 0.487 ―― kgf cm2 Factor de seguridad de la presión de contacto máximo ≔ FSpc = ―― σs σcmax 3.898 = FS “OK” 7.3 VERIFICACION DE ESTABILIDAD AL VOLCAMIENTO Punto de volcamiento , ox oy Momento estabilizador en X ≔ Mex = ⋅ ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ bzx 19918.8 ⋅ kgf m Momento de volcamiento en X ≔ Mvx = + My ⋅ Q0x Hz 5040 ⋅ kgf m Factor de seguridad al volcamiento en X ≔ Fsx = ―― Mex Mvx 3.952 = | | | | | | | if else ≥ Fsx 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” Momento estabilizador en Y ≔ Mey = ⋅ ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ bzy 23902.5 ⋅ kgf m Figura 4. DCL Volcamiento Momento de volcamiento en Y ≔ Mvy = + Mx ⋅ Q0y Hz 5040 ⋅ kgf m Factor de seguridad al volcamiento en Y ≔ Fsy = ―― Mey Mvy 4.743 = | | | | | | | if else ≥ Fsy 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” Momento estabilizador en X-Y ≔ Mexy = ⋅ ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ 0.5 ⎛ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Bx 2 By 2 ⎞ ⎠ 31114.1 ⋅ kgf m Momento de volcamiento en X-Y ≔ Mvxy = + ‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Mx 2 My 2 ⋅ ⎛ ⎝ ‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Q0x 2 Q0y 2 ⎞ ⎠ Hz 7127.6 ⋅ kgf m Factor de seguridad al volcamiento en X-Y ≔ Fsxy = ―― Mexy Mvxy 4.365 = | | | | | | | if else ≥ Fsxy 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 7.4 VERIFICACION DE ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO by Ing Angel Manrique Página 6 de 11
  • 7. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 7.4 VERIFICACION DE ESTABILIDAD AL DESLIZAMIENTO Área en Compresión ≔ Ac = ⋅ Bx By 75000 cm2 Fuerza Deslizante ≔ Fd = ‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 + Q0x 2 Q0y 2 2851.1 kgf Factor de reducción de resistencia por fricción ≔ ϕf 0.77 Factor de reducción de resistencia por cohesión ≔ ϕc 0.33 Figura 5. DCL Deslizamiento Angulo de rozamiento terreno - zapata ≔ ϕd = ⋅ 2/3 ϕ 20 deg Fuerza resistente por fricción ≔ Frf = ⋅ ⋅ ϕf ⎛ ⎝ - + Pf Pe Q0z ⎞ ⎠ tan⎛ ⎝ϕd ⎞ ⎠ 4465.9 kgf Fuerza resistente por adherencia ≔ Frc = ⋅ ⋅ ϕc Ac c 0 kgf Fuerza resistente ≔ Fr = + Frf Frc 4465.9 kgf Factor de seguridad al deslizamiento ≔ Fsd = ― Fr Fd 1.566 = | | | | | | | if else ≥ Fsd 1.5 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 08SOLICITACIONES SOBRE LA FUNDACION 8.1 HIPOTESIS DE CÁLCULO NCh 3171 Of.2010 Capacidad resistente D: Carga Permanente (Pe, Pf) E: Carga Sísmica NCh 2369 (Qox, Qoy, Qoz) b = 1.1 Factor de amplificación de cargas sísmicas (Art. 4.5b NCh 2369 Of. 2003) 1) 1.4D 5a) 1.2D + 1.4bEx + 0.3bEy + bEz 5b) 1.2D + 1.4bEy + 0.3bEx + bEz 8.2 SOLICITACIONES SENTIDO X Momento actuante máximo Carga distribuida originada por las fuerzas verticales ≔ σpx1 = ――――― 1.4 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ Bx 9730 ―― kgf m ≔ σpx2 = ――――――――― + 1.2 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ ⋅ 1.4 1.1 Q0z Bx 9227.04 ―― kgf m Figura 6. DCL Refuerzo X Carga distribuida originada por el momento de volcamiento y cortante by Ing Angel Manrique Página 7 de 11
  • 8. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 Carga distribuida originada por el momento de volcamiento y cortante ≔ σmx = ――――――――― ⋅ ⋅ ⋅ 3 1.4 1.1 ⎛ ⎝ + My ⋅ Q0x Hz ⎞ ⎠ 2 Bx 2 1862.784 ―― kgf m Momento actuante máximo ≔ Mactx max ⎛ ⎜ ⎝ , ―――― ⋅ σpx1 bzx 2 2 + ―――― ⋅ σpx2 bzx 2 2 ―――― ⋅ 2 σmx bzx 2 6 ⎞ ⎟ ⎠ = Mactx 8178.825 ⋅ kgf m Cortante actuante máximo Recubrimiento llenado contra terreno ≔ rz 7.5 cm Altura útil de la sección transversal sentido X ≔ d = - Hz rz 42.5 cm Cortante actuante máximo ≔ Vactx max ⎛ ⎜ ⎝ , ⋅ σpx1 ⎛ ⎝ - bzx d⎞ ⎠ + ⋅ σpx2 ⎛ ⎝ - bzx d⎞ ⎠ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ + ――― ⋅ σmx d bzx σmx ⎞ ⎟ ⎠ ――― ⎛ ⎝ - bzx d⎞ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎠ = Vactx 8641.962 kgf 8.3 SOLICITACIONES SENTIDO Y Momento actuante máximo Carga distribuida originada por las fuerzas verticales ≔ σpy1 = ――――― 1.4 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ By 8108.333 ―― kgf m ≔ σpy2 = ――――――――― + 1.2 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ ⋅ 1.4 1.1 Q0z By 7689.2 ―― kgf m Carga distribuida originada por el momento de volcamiento y cortante Figura 7. DCL Refuerzo Y ≔ σmy = ――――――――― ⋅ ⋅ ⋅ 3 1.4 1.1 ⎛ ⎝ + Mx ⋅ Q0y Hz ⎞ ⎠ 2 By 2 1293.6 ―― kgf m Momento actuante máximo ≔ Macty max ⎛ ⎜ ⎝ , ―――― ⋅ σpy1 bzx 2 2 + ―――― ⋅ σpy2 bzy 2 2 ―――― ⋅ 2 σmy bzy 2 6 ⎞ ⎟ ⎠ = Macty 9620.55 ⋅ kgf m Cortante actuante máximo Cortante actuante máximo ≔ Vacty max ⎛ ⎜ ⎝ , ⋅ σpy1 ⎛ ⎝ - bzy d⎞ ⎠ + ⋅ σpy2 ⎛ ⎝ - bzy d⎞ ⎠ ⋅ ⎛ ⎜ ⎝ + ―― σmy bzy d σmy ⎞ ⎟ ⎠ ――― ⎛ ⎝ - bzy d⎞ ⎠ 2 ⎞ ⎟ ⎠ = Vacty 9158.205 kgf 09 by Ing Angel Manrique Página 8 de 11
  • 9. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 = Vacty 9158.205 kgf 09CAPACIDAD RESISTENTE A FLEXIÓN DE LA ZAPATA 9.1 ACERO DE REFUERZO LONGITUDINAL SENTIDO X Factor de minoración Tabla 21.2.2 ACI318-19 ≔ ϕb 0.9 Diámetro de barra de refuerzo ≔ Dbz 16 mm Numero de barras de refuerzo ≔ Nzy 16 Recubrimiento llenado contra terreno = rz 7.5 cm Separación de barras de refuerzo ≔ Sby = ――― - By ⋅ 2 rz - Nzy 1 19 cm Acero de refuerzo mínimo Art. 8.6.1.1 ACI318-19 ≔ Asmin = ⋅ ⋅ 0.0018 By Hz 27 cm2 Acero de refuerzo ≔ Asx = ⋅ ―― By Sby ――― ⋅ π Dbz 2 4 31.747 cm2 = | | | | | | | if else ≥ Asx Asmin ‖ ‖“OK” ‖ ‖“Aumentar As” “OK” Altura útil de la sección transversal sentido X ≔ dx = - - Hz rz ―― Dbz 2 41.7 cm Profundidad equivalente del bloque comprimido ≔ a = ―――― ⋅ Asx fy ⋅ ⋅ 0.85 fc By 2.614 cm Momento resistente sentido X ≔ Mrx = ⋅ ⋅ ⋅ ϕb Asx fy ⎛ ⎜ ⎝ - dx ― a 2 ⎞ ⎟ ⎠ 49427.9 ( ( ⋅ kgf m) ) Factor de Utilización a flexión sentido X ≔ Fufx = ―― Mactx Mrx % 16.5 = | | | | | | | if else ≤ Fufx 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 9.2 ACERO DE REFUERZO LONGITUDINAL SENTIDO Y Factor de minoración Tabla 21.2.2 ACI318-19 = ϕb 0.9 Diámetro de barra de refuerzo = Dbz 16 mm Numero de barras de refuerzo ≔ Nzx 13 Recubrimiento llenado contra terreno = rz 7.5 cm Separación de barras de refuerzo ≔ Sbx = ――― - Bx ⋅ 2 rz - Nzx 1 19.583 cm Acero de refuerzo mínimo Art. 8.6.1.1 ACI318-19 ≔ Asmin = ⋅ ⋅ 0.0018 Bx Hz 22.5 cm2 ≔ Asy = ⋅ ―― Bx ――― ⋅ π Dbz 2 25.667 cm2 by Ing Angel Manrique Página 9 de 11
  • 10. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 ≔ Asmin = ⋅ ⋅ 0.0018 Bx Hz 22.5 cm2 Acero de refuerzo mínimo Art. 8.6.1.1 ACI318-19 Acero de refuerzo ≔ Asy = ⋅ ―― Bx Sbx ――― ⋅ π Dbz 2 4 25.667 cm2 = | | | | | | | if else ≥ Asy Asmin ‖ ‖“OK” ‖ ‖“Aumentar As” “OK” Altura útil de la sección transversal sentido Y ≔ dy = - - Hz rz ⋅ ― 3 2 Dbz 40.1 cm Profundidad equivalente del bloque comprimido ≔ a = ―――― ⋅ Asy fy ⋅ ⋅ 0.85 fc Bx 2.537 cm Momento resistente sentido Y ≔ Mry = ⋅ ⋅ ⋅ ϕb Asy fy ⎛ ⎜ ⎝ - dy ― a 2 ⎞ ⎟ ⎠ 38418.6 ( ( ⋅ kgf m) ) Factor de Utilización a flexión sentido Y ≔ Fufy = ―― Macty Mry % 25 = | | | | | | | if else ≤ Fufy 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 10CAPACIDAD RESISTENTE A CORTANTE DE LA ZAPATA 10.1 CORTANTE SIMPLE SENTIDO X Cortante resistente del Hormigón Factor de minoración ≔ ϕv 0.75 Tabla 21.2.1 ACI318-19 Cortante resistente del hormigón ≔ Vrx1 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.66 0.0018 ― 1 3 By dx ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 34351.7 kgf Tabla 22.5.5.1 ACI318-19 Av < Av,min ≔ Vrmax = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.42 By dx ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 179705.8 kgf ≔ Vrx = min⎛ ⎝ , Vrx1 Vrmax ⎞ ⎠ 34351.7 kgf Factor de Utilización cortante X ≔ Fuvx = ―― Vactx Vrx % 25.2 = | | | | | | | if else ≤ Fuvx 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 10.2 CORTANTE SIMPLE SENTIDO Y Cortante resistente del Hormigón Factor de minoración al corte = ϕv 0.75 Tabla 21.2.1 ACI318-19 Cortante resistente del hormigón ≔ Vry1 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.66 0.0018 ― 1 3 Bx dy ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 27528 kgf Av < Av,min Tabla 22.5.5.1 ACI318-19 ≔ Vrmax = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.42 Bx dy ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 144008.9 kgf by Ing Angel Manrique Página 10 de 11
  • 11. Diseño por estabilidad de losas de fundación para equipos pesados y robustos. NCh 2369 Av < Av,min ≔ Vrmax = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv 0.42 Bx dy ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 144008.9 kgf ≔ Vry = min⎛ ⎝ , Vry1 Vrmax ⎞ ⎠ 27528 kgf Factor de Utilización cortante Y ≔ Fuvy = ―― Vacty Vry % 33.3 = | | | | | | | if else ≤ Fuvy 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” 10.3 CORTANTE POR PUNZONAMIENTO Altura útil de la sección ≔ dv = - - Hz rz Dbz 40.9 cm Cortante actuante ≔ Vpa ⋅ ――――――――――――――― max⎛ ⎝ , 1.4 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ + 1.2 ⎛ ⎝ + Pf Pe ⎞ ⎠ ⋅ 1.4 1.1 Q0z ⎞ ⎠ ⋅ Bx By ⎛ ⎝ - ⋅ Bx By dv 2 ⎞ ⎠ = Vpa 23782.452 kgf Perímetro de punzonamiento mínimo ≔ b0 = + ⋅ 2 ⎛ ⎝dv ⎞ ⎠ ⋅ 2 ⎛ ⎝dv ⎞ ⎠ 163.6 cm Factor de modificación por efecto de tamaño ≔ λsz = min ⎛ ⎜ ⎜ ⎜ ⎝ , 1 ‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾‾ 2 ―――――― 2 + 1 ⋅ ⋅ 0.004 ―― dv cm 10 ⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠ 0.871 Relación del lado largo al lado corto ≔ β = ――――― max⎛ ⎝ , Bx By ⎞ ⎠ min⎛ ⎝ , Bx By ⎞ ⎠ 1.2 Cortante resistente del hormigón ≔ Vrp1 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv b0 dv 0.33 λsz ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 65783.7 kgf Tabla 22.6.5.2. ACI318-19 ≔ Vrp2 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv b0 dv 0.17 ⎛ ⎜ ⎝ + 1 ― 2 β ⎞ ⎟ ⎠ λsz ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 90369.6 kgf ≔ Vrp3 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ϕv b0 dv 0.083 ⎛ ⎜ ⎝ + 2 ―― ⋅ 40 dv b0 ⎞ ⎟ ⎠ λsz ‾‾‾‾‾‾‾ 2 ⋅ fc MPa 198547.2 kgf ≔ Vrp = min⎛ ⎝ , , Vrp1 Vrp2 Vrp3 ⎞ ⎠ 65783.7 kgf Figura 8. Factor de Utilización para el punzonamiento ≔ Fup = ―― Vpa Vrp % 36.2 = | | | | | | | if else ≤ Fup 1 ‖ ‖“OK” ‖ ‖“FAIL” “OK” by Ing Angel Manrique Página 11 de 11