Proyecto Cajón

1. GEOMETRIA DEL CAJÓN.
2. DETERMINACIÓN  DEL DESPLANTE DEL CAJÓN DE CIMENTACIONES.
3. REVISIÓN DE ESTADO DE LÍMITE DE FALLA CONDICIONES ESTATICAS.
4. CAPACIDAD DE CARGA.
5. REVISIÓN DEL ESTADO LIMITE DE FALLAS EN CONDICIONES DÍNAMICAS
6. REVISIÓN DEL ESTADO LIMITE DE SERVICIOS (ASENTAMIENTOS)
7. EXCENTRIDADES
8. ESTABILIDAD DE TALUDES
9. FALLA DE FONDO
10. FALLA DE SUBPRESIÓN
11. EMPUJES SOBRE MUROS RIGIDOS
12. EXPANSIONES

CAJÓN DE CIMENTACIÓN

[pic 1]

WE=Peso de la estructura que incluye el peso de la cimentación en condiciones medias.

WS= Peso del material excavado para poder alojar a los sótanos.

Wn= Carga neta que recibe el suelo por compensación.

WV= Carga Viva.

WM= Carga Muerta.

Wcime = Carga de la Cimentación.

ACCIONES

(WV+WM) máx. + Wcim      100% = 7.5ton/m²                   Máximas: máx.

(WV+WM) inst. + Wcim       95% = 7.13ton/m²                   Instantáneas: inst.

(WV+WM) medias. + Wcim    90%= 6.75/ton/m²                Medias: medias.                                                                                                    

WE (máx.)=  6 ton/m² + 1.5 ton/ m²= 7.5 ton/ m².

[pic 2]

7.75  ton/m² - 4.5ton/m²= 2.25ton/m²

WS= ɣDf= (1.5ton/m) (3m)= 4.5ton/m²

C.C  T.C.       WE = WS     Wn = 0    

C.C   P.C       WE > WS     Wn > 0

C.C   S.C       WE <  WS    Wn < 0    

C.C   T.C:    Cajón de Cimentación Totalmente Compensado.

C.C   P.C:    Cajón de Cimentación Parcialmente compensado.

C.C   S.C     Cajón de cimentación Sobrecompensado.

CAJÓN DE CIMENTACIÓN TOTALMENTE COMPENSADO

        [pic 3]

7.75 ton/m³ - 7.75% ton/m³= 0

WS= 7.75 ton/m²

WS= ɣDf= (1.5ton/m) Df

7.75% ton/m² = (1.5ton/m²) Df

Df= 6.75 ton/m³ / 1.5 ton/m³= 4.5 m

ACCIONES MEDIAS

1ton/m² (5ton/m²) = 5 ton/m² + 1.5 ton/m² (0.9)= 5.85ton/m²

[pic 4]

5.85ton/m² - WS = 0.5 ton/m²

[pic 5]

Despejamos WS

5.85ton/m² -  0.5 ton/m²=  WS 5.35 ton/m²

ECUACIÓN I

WS= 5.35 ton/m²

ECUACIÓN II

WS= ɣDf= (1.5ton/m) Df

IGUALANDO LA ECUACIONES

5.35 ton/m² = (1.5ton/m) Df

Df = 5.35 ton/m² /  (1.5ton/m³) = 3.6m

Peso del edificio (6.5 t/m²) (15 x 20) = 1950 toneladas.

Tipo de Estructura B   Factor de carga Fc = 1.4

W (máx.)= 7.5ton/m²

Reglamento del Estado de Falla

[pic 6]

ΣQ: Carga axial en toneladas.

Fc: Factor de Carga. Tipo de Estructura A = 1.5   B = 1.4.

A: Área.

FR: Factor de la resistencia.

Zonas

FR= 0.35 Zona I y II.

FR= 0.70 Zona III

[pic 7]

RFC= Q adm.[pic 8]

RFC= Qadm. =    CNc FR +PV

Qa: Capacidad de carga admisible del suelo en ton/m².

C: Resistencia al esfuerzo cortante o cohesión en ton/m² del material de apoyo de la cimentación.

Nc: Coeficiente de capacidad de carga que depende de la siguiente expresión:

Nc= 5.14 (1 + 0.25  Df/B + 0.25 B/L).

FR: Factor de reducción de la resistencia.

Pv: Presión vertical total.

DATOS

Pv= ɣDf

Pv= (1.5ton/m²) (3.6m)

Pv= 5.4 ton/m²

Df= 3.6m

B= 15m

L= 20m

Nc= 5.14 (1 + 0.25  Df/B + 0.25 B/L)

Nc= 5.14 (1 + 0.25  (3.6/15) + (0.25) (15/20))

Nc= 6.41

FR= 0.7

[pic 9]

Q adm. = 3.6 ton/m² (6.41) (0.7) + 5.4ton/m²

Q adm. = 21.56ton/ m²

[pic 10]

[pic 11]

[pic 12]

WE (máx.)

6ton/m + 1.5ton/m² = 7.5 ton/m²[pic 13]

Acciones Máximas  7.5 ton/m²

(35 x 18) – (2 (3 x 6)) = 594 m²

6 ton/m² x 594 ton/m² = 3564 Tonelas.

1.5 ton/m² x (18 x 40) m = 1080 Tonelas

WE= 3564ton + 1080 ton= 4644 ton.

[pic 14]

[pic 15]

ACCIONES

(WV+WM) máx.        100% = 6.45ton/m²    = 4644 ton          Máximas: máx.

(WV+WM) inst.          95% =  6.13ton/m²  = 4413.6 ton          Instantáneas: inst.

(WV+WM) medias.    90%= 5.81/ton/m² = 4183.2 ton            Medias: medias.

NAF 18m

[pic 16]

PERFIL

GEOMETRIA DEL CAJÓN

[pic 17][pic 18]

DETERMINACIÓN DEL DESPLANTE DEL CAJÓN DE CIMENTACIONES.

ACCIONES MEDIAS [pic 19]

5.81ton/m²- 0.5ton/m² = 5.31 ton/m²

Ecuación I

1. WS = ɣDf
2. WS = 5.31 ton/m²

 ƔDf = 5.31 ton/m²

(1.5 ton/m³) (4m) = 6ton/m² > 5.31 ton/m² Entonces se calcula el desplante.

ƔDf = 5.31 ton/m²

(1.5 ton/m³) Df = 5.31 ton/m²

[pic 20]

DETERMINACIONES DEL ESTADO LÍMITE DE FALLA EN CONDICIONES ESTATICAS.

[pic 21]

ΣQ (máx.) = 4644 ton

Fc= 1.4 Tipo B

A= 18 x 40m = 720m²

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

[pic 25]

CAPACIDAD DE CARGA

RFR = Qadm.[pic 26]

CM: Cohesión Media

[pic 27]

CM = [pic 28]

Nc= 5.14 (1 + 0.25  Df/B + 0.25 B/L)

Nc= 5.14 (1 + 0.25  (3.55/18) + (0.25) (18/40))

Nc= 5.97

FR= 0.35

Pv= ɣDf

Pv= (3.55ton/m²) (1.5m)

Pv= 5.33 ton/m²

Sustituyendo en la formula [pic 29]

Qa= (6.82ton/m²)(5.97)(0.35) + 5.33ton/m²[pic 30]

Qa= 19.58ton/m².

[pic 31]

[pic 32]

[pic 33]

Capacidad de Carga en Condiciones Estáticas.   QaE =  Fs = 3 = 19.58 ton/m²

[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

Capacidad de Carga en Condiciones Dinámicas   QaD = Fs = 2.5[pic 37]

QaD =23.49 ton/m²

REVISIÓN DEL ESTADO LÍMITE DE FALLAS EN CONDICIONES DINÁMICAS[pic 38]

WT Fc – WS < FR AR q1 [pic 39]

WT= Carga del edificio en las condiciones analizadas.

Fc= Factor de Carga  en Condiciones Dinámicas para Estructuras Tipo A y B 1.1.

WS= Peso del  material excavado para poder alojar a los sótanos.

FR= Factor de resistencia.

Zona III

FR= 0.70

AR= Área reducida por la excentricidad reducida por un sismo.

a0= Aceleración Horizontal Máxima del Terreno según el Reglamento de Construcción.

C= Cohesión medida por debajo del desplante del cajón de cimentación a una profundidad mínima del ancho.

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