Universidad peruana unio1 memoria descriptiva

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Universidad peruana unio1 memoria descriptiva

  1. 1. DISEÑO DE ZAPATAS 1 UNIVERSIDAD PERUANA UNION E.A.P.DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA TEMA: DISEÑO DE ZAPATAS CURSO: CIMENTACIONES TRABAJO REALIZADO COMO PARTE DEL PROGRAMA DE PROYECTOS DE ESTUDIOS. AUTORES: EDGAR KEVIN GUTIÉRREZ PAREDES DOCENTE ING. HUGO SANDRO LUQUE LUQUE 1 1 CIMENTACIONES
  2. 2. DISEÑO DE ZAPATAS MEMORIA DESCRIPTIVA DISEÑO PROYECTO DE ZAPATAS DE UNA VIVIENDA MULTIFAMILIAR DEPARTAMENTO DE PUNO UBICACION PROVINCIA DE SAN ROMAN DISTRITO DE JULIACA Jr.: Luis Banchero Rossi Nº 167 Sr: Felipe Paredes Aliaga PROPIETARIO Est: Edgar Kevin Gutiérrez Paredes PROYECTISTA ANTECEDENTES El propietarios señor Felipe Paredes Aliaga Identificado con Nº de DNI 46232703 Natural de la ciudad de Juliaca, Departamento de Puno. Decidió Levantar su vivienda multifamiliar localizada en la dirección ya mencionaday deposito su confianza en mi persona para poder realizar este proyecto con la finalidad de brindar comodidad, seguridad a las personas que habitaran en la vivienda la cual será diseñada de manera adecuada bajo los parámetro establecidos en beneficio propio del propietario. 2 CIMENTACIONES
  3. 3. DISEÑO DE ZAPATAS OBJETIVO DE LA OBRA  Diseñar zapatas aisladas.  Proporcionar a los propietarios el expediente neceario.  Ofrecer seguridad , buena estructura de la construcción  Realizar el estudio y el diseño de una zapata con lo aprendido en clase VIAS DE ACSESO Teniendo como referencia la ciudad de Julica –provincia de San Román- Luis Manchero rossy Nº167 TRAMO TIPO DE VIA TIEMPO MEDIO DE TRANSPORTE Plaza de Asfaltado Microbus. armas Juliaca 25 min – al terreno terrestre min terrestre Combis . del propietario Moto. Asfalto 3 CIMENTACIONES
  4. 4. DISEÑO DE ZAPATAS AREA DE TERRENO El área de terreno es: Colindantes Limites Norte Sr: Bibiano Roque arias Sur Distribuidora Embid “Coca Cola” Este Jr: Progreso Oeste Sr: Teresa Gutiérrez Borda. DESCRIPCION DE LAS AREAS POR NIVELES AREA TOTAL DEL TERRENO 20 * 11 = 220.00m2 La construcción está compuesta por cuatro niveles  PRIMER PISO: 3 Dormitorios 1 servicio higiénico 1 comedor 1 cocina 1 sala Escaleras Cochera AREA TOTAL CONSTRUIDA: 174.35m2  SEGUNDO PISO: 4 CIMENTACIONES
  5. 5. DISEÑO DE ZAPATAS 7 Dormitorios. 3 servicios higiénicos. 2 Salas comedores. 2 cocinas. 1 sala. 1 Corredor. Escaleras. 2 espacios vacíos o tragaluces. AREA TOTAL CONTRUIDA = 189.75m2  El compartimiento del segundo nivel también se repetirá en el tercero.  AZOTEA AREAS CONSTRUIDAS POR NIVELES NIVELES AREAS M2 AREA TOTAL M2 Primer piso 174.35m2 174.35m2 Segundo piso 189.75m2 189.75m2 Tercer piso 189.75m2 189.75m2 Azotea 189.75m2 189.75m2 Total 2343.6m2 DESCRIPCION DE LOCALIZACION 5 CIMENTACIONES
  6. 6. DISEÑO DE ZAPATAS El terreno en el que se construirála vivienda es de superficie plana, y el suelo no es de cultivo. La formación de los suelos producidos por las lluvias y con el paso del tiempo ha dejado bastantes sustancias orgánicas. El tránsito de personas no es muy elevado ya que se trata de un lugar alejado al centro de la ciudad. DESCRIPCION DEL PROYECTO  Realización del plano u obtención delos planos de la construcción.  Se realizara el pre-dimensionamiento de los peraltes, la losa, las columnas.  Se realizara el metrado de cargas de las columnas.  Se diseñaran las zapatas según los conocimientos obtenidos en clase.  Analizaremos o se obtendrá el tipo de suelo y datos del suelo donde se va a construir.  Se analizara la estructura para diseñar la zapata.  Se realizara los previos cálculos para el diseño de la zapata.  SE REALIZARA LOS SIGUIENTES TRABAJOS En Obras Provisionales La movilización y desmovilización de herramientas y la instalación de los materiales. En Obras Preliminares Se inicia con el trazo, nivelación y replanteo en el terreno. En Movimiento de Tierras Eliminación del Material Excedente.  FUENTE DE FINANCIAMIENTO: 6 CIMENTACIONES
  7. 7. DISEÑO DE ZAPATAS El proyecto ha construirse ha previsto ejecutar la obra bajo la modalidad de CONTRATA con recursos financiados por el propietario del terreno.  MODALIDAD DE EJECUCIÓN: La Modalidad de Ejecución de es esta obra será Por Contrata.  TIEMPO DE EJECUCION: Se realizara de acuerdo a la programación de dicha obra.  ESTUDIO DE SUELOS: Deberá realizarse deacuerdo con lo estipulado en la normas para ofrecer y garantizar la obra. - Un estudio geotécnico para una nueva edificación o ampliación y para excavaciones, incluyendo aquellas adyacentes a edificaciones existentes lo cual deberán cumplir los requisitos requeridos. - Las muestras serán por sondeos, calicatas u otros métodos de investigación del sub suelo efectuados en los sitios y las profundidades pernitentes a cada aplicación. - El ensayo de penetración estándar (SPT) ,los ensayos de penetración estática se realizaran según la ASTM D 1586 y la ASTM D 3441. - El número de sondeos será por lo menos o mínimo 3 sondeos. - Los estudios geotécnicos deberán clasificar lo suelos utilizando el sistema unificado de clasificación de suelos (SUCS)según ASTM D 2487. - Se realizara estudios adicionales según el juicio del ingeniero. - Para excavaciones, la profundidad mínima de exploración (zx) será 1.5 veces la altura prevista del corte desde la superficie original del terreno. S U E L O S FI N O S CLASIFICACIÓN DE SUELOS SEGÚN S.U.C.S CL 7 CIMENTACIONES Son arcillas de baja plasticidad, es decir con límite líquido menor a 50 % ,
  8. 8. DISEÑO DE ZAPATAS se caracterizan por tener de baja a media comprensibilidad. Son limos de baja plasticidad, es decir con límite líquido menor a 50 % , se caracterizan por tener de baja a media comprensibilidad. OL Son suelos orgánicos de baja plasticidad, es decir con límite líquido menor menor a 50 % ,se caracterizan por tener de baja a media comprensibilidad. CH Son arcillas de alta plasticidad, con límite líquido mayor a 50 %, y se caracterizan por ser muy compresibles. MH Son limos de alta plasticidad, con límite líquido mayor a 50 %, y se caracterizan por ser muy compresibles. OH Son suelos orgánicos de alta plasticidad, con límite líquido mayor a 50 %,y se caracterizan por ser muy compresibles. GW Son gravas bien graduadas, excentas de partículas finas o en proporcions muy reducidas y que no intervienen en las características generales del suelo SW SUELOS GRUESOS ML Son arenas bien graduadas, excentas de partículas finas o en proporcions muy reducidas y que no intervienen en las características generales del suelo GP SP Son gravas mal graduadas con cantidades reducidas de partículas finas Son arenas mal graduadas con cantidades reducidas de partículas finas GM Son gravas limosas, es decir en donde las características del suelo se ven afectadas por la prcencia de las partículas finas GC Son gravas arcillosas, es decir en donde las características del suelo se ven afectadas por la prcencia de las partículas finas SM SC Son arenas limosas Son arenas arcillosas Son arcillas de baja plasticidad, es decir con límite líquido menor a 50 % se caracterizan por tener de baja a media comprensibilidad. MEMORIA DE CALCULOS 8 CIMENTACIONES
  9. 9. DISEÑO DE ZAPATAS Pre dimensionamiento de losa de columna. Pre dimensionamiento de columna. Áreas tributarias. Metrado de cargas de las columnas. Datos del suelo, estudio del suelo. Diseño delas zapatas Hallamos capacidad portante admisible  CIMENTACIONES SUPERFICIALES En aquellos sitios donde los asentamientos esperados sean mayores que estos máximos aceptables se estudiara la viabilidad de mejorar el subsuelo o utilizar cimentaciones profundas (reglamento para estudios geotécnicos en edificación). Cuando el nivel de cimentación inferior a cuatro veces la dimensión menor del cimiento. FUNDACIONES PROFUNDAS El factor de seguridad dependerá: según (reglamento para estudios geotécnicos en edificaciones). Para una investigación mínima con sondeos y análisis de capacidad estático el Factor de seguridad será de F.S =3 9 CIMENTACIONES
  10. 10. DISEÑO DE ZAPATAS Si se realizan pruebas de carga dinámica según el ASTM D 4945 el factor de seguridad F.S =2.25 S i se realizaran pruebas de carga estática según la ASTM D 1143 O ASTM D 3689, se usaran aun F.S =2 Los valores que deben de proporcionarlos estudios geotecnicos con carácter general son : Presión vertical admisible Presión vertical de servicios (asientos tolerables) Situación del nivel freático Asientos diferenciales esperables y admisibles  ASENTAMIENTOS TOLERABLES (Según la norma E- 050 SUELOS Y CIMENTACIONES). El asentamiento no debe ocasionar una distorsión angular. En el caso de suelos granulares el asentamiento diferencial, se puede estimar como el 75% del asentamiento total. Para el calculo de asentamiento en suelos cohesivos se considerara la carga muerta el 50% de la carga viva sin considerar la reducción que permite la norma técnica de edificacion E.20 cargas.  REQUISITOSDE UNA BUENA CIMENTACION  el nivel de la cimentación deberá estar a una profundidad tal que encuentre libre de peligro de heladas, cambios de volumen del suelo, capa freática, excavaciones posteriores,etc  tendrá unas dimensiones tales que no superen la estabilidad o capacidad portante del suelo no deberá producir asientos en el terreno que no sea absorbible por la estructura. 10 CIMENTACIONES
  11. 11. DISEÑO DE ZAPATAS Muchos suelos, fundamentalmente los que tiene arcillas expansivas, varían mucho de volumen según su contenido de humedad. Dichos suelos deberán evitarse o recurrir A unas cimentaciones a unas cimentaciones más profundas que apoyen en terreno más estable. ENSAYOS DE LABORATORIO 11 CIMENTACIONES
  12. 12. DISEÑO DE ZAPATAS Este estudio lo tomamos para trabajar con estos datos lo cual el estudio se realizo para otro proyecto y no para el que estamos desarrollados. Proyecto : Proyectistas : Proyecto a Nivel de Ejecución del Centro Educativo Inicial Primario " Santa Teresita " Bach. Walter R. Cueva Campos Bach. Arnold R. Mendo Rodríguez Ensayo : ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO POR LAVADO Norma : Fecha de Muestreo : Muestreado por : A.R.M.R./W.R.C.C. Chequeado por : Laboratorio de Mecánica de Suelos - UNC ANÁLISI GRANULOMÉTRICO POR LAVADO Peso Inicial de la Muestra Seca 230,00 Gr Peso de la Muestra Despúes del Labado 223,75 Gr Perdida por Lavado 6,25 Gr Tolerancia 2,72 % Desechar Ensayo Tamiz Abertura Retenido % Q' Pasa ( mm ) ( gr. ) (%) 8 2,380 7,76 3,37 96,63 20 0,840 5,08 2,21 94,42 30 0,590 4,79 2,08 92,33 40 0,420 6,58 2,86 89,47 60 0,250 7,09 3,08 86,39 80 0,177 25,01 10,87 75,52 100 0,149 7,38 3,21 72,31 120 0,125 7,91 3,44 68,87 200 0,074 5,80 2,52 66,35 Cazoleta 152,60 66,35 Total Retenido : 230,00 100,00 Ubicación : Estrato : Potencia: ANALISIS GRANULOMÉTRICO % Q´ Pasa 100.00 80.00 60.00 40.00 20.00 0.00 0.01 12 CIMENTACIONES 0.10 1.00 10.00 Tamaño del Grano ( mm ) D60 = D30 = D10 = 11,98 2,40 0,47 Cu = Cc = 25,489 1,023
  13. 13. DISEÑO DE ZAPATAS Proyecto : Proyecto a Nivel de Ejecución del Centro Educativo Estatal Primario " Proyectistas : Bach. Walter R. Cueva Campos Bach. Arnold R. Mendo Rodríguez Ensayo : ENSAYO TRIAXIAL Fecha de Muestreo : Norma : ASTM D 2850 Muestreado por : A.R.M.R./W.R.C.C. Chequeado por : Santa Teresita " Laboratorio de Mecánica de Suelos - UNC Ubicación : C1 ENSAYO TRIAXIAL Estrato : E3 8,10 cm Altura Inicial de la MuestraHo = : Díametro de la Muestra : Do = 4,00 Potencia : 1,50 m Tiempo Esfuerzo ( Kg ) 2 0,00 2 Garga ( Minutos ) cm Deformación Area Corregida Deformación ( cm ) ( Kg/cm2 ) 0,00 12,566 0,0000 0,00 0,04 0,08 0,12 12,629 12,692 12,755 0,0049 0,0099 0,0148 0,40 0,79 1,18 ( Kg/cm ) 0,00 0,00 5,00 10,00 15,00 0,40 0,80 1,19 2 Esfuerzo Unitaria ( cm ) Area Inicial de la Muestra : Ao = 12,57 Contenido de Humedad : W ( % ) = Observaciones : Esfuerzo de Falla : 15,00 0,55 2,03 Kg/cm 2 1,00 2,00 3,00 Esfuerzo : 2,53 Kg/cm 2 4,00 20,00 1,59 0,16 12,820 0,0198 1,56 Esfurzo de Ensayo : 0,50 Kg/cm 2 5,00 25,00 1,99 0,32 13,083 0,0395 1,91 6,00 30,00 2,39 1,20 14,752 0,1481 2,03 cm Origen : O1 = 1,52 Kg/cm 2 Radio : R1 = 1,02 Kg/cm 2 2,10 Ubicación : C1 ENSAYO TRIAXIAL Estrato : E3 8,10 cm Altura Inicial de la MuestraHo = : Potencia : 1,50 m Tiempo Garga Esfuerzo ( Minutos ) ( Kg ) ( Kg/cm2 ) 0,00 1,00 2,00 3,00 0,00 5,00 10,00 15,00 Esfuerzo : 12,57 cm 2 15,00 0,75 2,06 Kg/cm 2 3,06 Kg/cm 2 4,00 Esfurzo de Ensayo : 1,00 Kg/cm 2 5,00 Kg/cm 2 Kg/cm 2 Díametro de la Muestra : Do = 4,00 Area Inicial de la Muestra : Ao = Contenido de Humedad : W ( % ) = Observaciones : Esfuerzo de Falla : Origen : O1 = 2,03 Radio : R1 = 1,03 cm Deformación Area Corregida Deformación Esfuerzo ( cm ) ( cm2 ) Unitaria ( Kg/cm2 ) 0,00 0,40 0,80 1,19 0,00 0,12 0,26 0,38 12,566 12,755 12,983 13,185 0,0000 0,0148 0,0321 0,0469 0,00 0,39 0,77 1,14 20,00 1,59 0,57 13,518 0,0704 1,48 25,00 1,99 0,75 13,849 0,0926 1,81 6,00 30,00 2,39 1,12 14,583 0,1383 2,06 7,00 35,00 2,79 2,78 19,133 0,3432 1,83 Ubicación : C1 ENSAYO TRIAXIAL Estrato : E3 8,10 cm Altura Inicial de la MuestraHo = : Potencia : 1,50 m Deformación Area Corregida Deformación Esfuerzo ( cm ) ( cm2 ) Unitaria ( Kg/cm2 ) 0,00 0,40 0,80 1,19 0,00 0,20 0,31 0,44 12,566 12,885 13,066 13,288 0,0000 0,0247 0,0383 0,0543 0,00 0,39 0,77 1,13 20,00 1,59 0,55 13,482 0,0679 1,48 25,00 1,99 0,64 13,644 0,0790 1,83 30,00 35,00 40,00 2,39 2,79 3,18 0,92 1,63 3,75 14,177 15,732 23,399 0,1136 0,2012 0,4630 2,12 2,22 1,71 Tiempo Garga Esfuerzo ( Minutos ) ( Kg ) ( Kg/cm2 ) 0,00 1,00 2,00 3,00 0,00 5,00 10,00 15,00 Esfuerzo : 12,57 cm 2 15,00 1,2 2,22 Kg/cm 2 3,72 Kg/cm 2 4,00 Esfurzo de Ensayo : 1,50 Kg/cm 2 5,00 2,61 1,11 Kg/cm 2 Kg/cm 2 6,00 7,00 8,00 Díametro de la Muestra : Do = 4,00 Area Inicial de la Muestra : Ao = Contenido de Humedad : W ( % ) = Observaciones : Esfuerzo de Falla : Origen : Radio : 13 O1 = R1 = CIMENTACIONES cm
  14. 14. DISEÑO DE ZAPATAS Esfuerzo ( Kg/cm2 ) Curva Esfuerzo Deformación - 0.50 Kg/cm2 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.000 0.020 0.040 0.060 0.080 0.100 0.120 0.140 0.160 0.350 0.400 Deformación Unitaria ( mm/mm ) Esfuerzo ( Kg/cm2 ) Curva Esfuerzo Deformación - 1.00 Kg/cm2 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.000 0.050 0.100 0.150 0.200 0.250 0.300 Deformación Unitaria ( mm/mm ) Curva Esfuerzo Deformación - 1.50 Kg/cm2 Esfuerzo ( Kg/cm2 ) 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 0.000 0.100 0.200 0.300 Deformación Unitaria ( mm/mm ) 14 CIMENTACIONES 0.400 0.500
  15. 15. DISEÑO DE ZAPATAS Fuerza de atracción entre partículas Cohesión : Angulo de Fricción Interna : = = Kg/cm 2 0,13 Variación de 11,25 Variación de 11,25 Variación de 11,25 Origen : = + .Tg ( ) O1= 1,52 Origen : O2= 2,03 Origen : O3= 2,61 Radio : Línea de Rotura 12 R1= 1,02 Radio : R2= 1,03 Radio : R3= 1,11 ( Kg/cm² ) Y 0 0,50 0,00 1,20 Esfuerzo Cortante X 11,25 0,52 22,5 0,58 1,00 33,75 0,20 0,00 0,00 0,50 1,00 1,50 2,00 2,50 Esfurezo Normal 3,00 3,50 4,00 ( Kg / cm² ) 1,00 0,00 0,20 11,25 1,02 0,39 22,5 1,08 0,67 0,56 33,75 0,80 0,72 0,95 67,5 78,75 90 101,25 112,5 123,75 0,40 0 56,25 0,60 Y 45 0,80 X 135 146,25 157,5 168,75 180 Puntos de la Recta X Y 0 1,50 0,00 0,20 11,25 1,52 0,22 0,39 22,5 1,58 0,43 1,17 0,57 33,75 1,69 0,62 45 1,30 0,73 45 1,82 0,79 0,85 56,25 1,46 0,86 56,25 1,99 0,92 1,13 1,32 1,52 1,72 1,91 2,08 0,94 1,00 1,02 1,00 0,94 0,85 67,5 78,75 90 101,25 112,5 123,75 1,63 1,83 2,03 2,23 2,42 2,60 0,95 1,01 1,03 1,01 0,95 0,86 67,5 78,75 90 101,25 112,5 123,75 2,18 2,39 2,61 2,83 3,04 3,23 1,03 1,09 1,11 1,09 1,03 0,92 2,24 0,72 135 2,76 0,73 135 3,40 0,79 2,36 2,46 2,51 2,53 0,00 3,72 0,56 0,39 0,20 0,00 0,13 0,92 146,25 157,5 168,75 180 2,88 2,98 3,04 3,06 0,57 0,39 0,20 0,00 146,25 157,5 168,75 180 3,53 3,64 3,70 3,72 0,62 0,43 0,22 0,00 RESUMEN DE ENSAYOS DE LABORATORIO Calicata C-1 C-2 C-3 Estrato Profundidad (m) E2 1,20 E3 2,70 E2 2,20 E3 2,50 E2 1,30 E3 2,50 Conetnido de Peso Límites de ConsistenciaIndice de Grado de Humedad Específico Líquido Plástico PlasticidadConsistencia W ( % ) ( gr / cm 3 ) LL ( % ) LP ( % ) IP ( % ) Kw 37,61 2,71 63,88 39,38 24,50 1,07 30,32 2,69 62,81 31,16 31,65 1,03 20,21 2,36 56,90 17,35 39,55 0,93 19,87 2,66 41,32 19,05 22,27 0,96 26,97 2,53 45,33 32,26 13,07 1,41 24,58 2,45 57,06 17,67 39,39 0,82 Granulometria % Qque Pasa N° 10 N° 40 N° 200 98,51 97,57 93,02 99,48 98,49 89,77 90,06 86,55 71,12 94,39 86,96 68,74 90,06 86,55 71,12 94,39 86,96 68,74 Clasificación de Suelos Clasifiación AASHTO Clasifiación SUCS Simbología Suelo T. Fundación Simbología A - 7 - 5 ( 18,0 ) Suelo Arcilloso Regular a Malo MH Limos Inorgánicos A - 7 - 5 ( 20,0 ) Suelo Arcilloso Regular a Malo CH Arcillas inorgánicas A - 7 - 6 ( 19,0 ) Suelo Arcilloso Regular a Malo CH Arcillas inorgánicas A - 7 - 6 ( 12,0 ) Suelo Arcilloso Regular a Malo CL Arcillas con grava o con arena A - 7 - 5 ( 10,0 ) Suelo Arcilloso Regular a Malo ML Limos Orgánicos A - 7 - 6 ( 18,0 ) Suelo Arcilloso Regular a Malo CH Arcillas inorgánicas Proyecto : Proyecto a Nivel de Ejecución del Centro Educativo Estatal Primario " Santa Teresita " Factoresde Capacidad de Carga Datos del Suelo Nq= N c= Ng= Peso Específico del Suelo : Cota de Fundación 2,97 9,28 0,60 Df = Df Capacidad de Carga última en los Diferentes Elementos Estructurales Cimientos Corridos Zapatas Cuadradas F.S 3,0 B F.S qd q adm. 2 3,0 B qd Tn / m2 (m) Tn / m 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 25,61 25,93 26,25 26,57 26,90 q adm.= 1.56 (m) Tn / m 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 22,87 23,03 23,19 23,35 23,51 7,62 7,68 7,73 7,78 7,84 q adm.= 1.32 Kg/cm 2 2,71 1,30 3,52 q adm. Tn / m 2 8,54 8,64 8,75 8,86 8,97 Kg/cm 2 Tn / m 2 Zapatas Circulares F.S 2 Gr/cm 3 m 3,0 R qd q adm. (m) Tn / m 2 Tn / m 2 1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 25,93 26,41 26,90 27,38 27,87 8,64 8,80 8,97 9,13 9,29 q adm.= 1.60 Kg/cm 2 Por razones de Segruridad y para el diseño de la cimentaciones se recomienda Utilizar el valor de 15 CIMENTACIONES 1.56 Kg/cm 2 como capacidad portante del terreno
  16. 16. DISEÑO DE ZAPATAS MEMORIA DE CALCULO PARA LA CIMENTACION Y DIZEÑO DE ZAPATA 16 CIMENTACIONES
  17. 17. DISEÑO DE ZAPATAS CONCLUSIONES 17 CIMENTACIONES

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