Cálculo de Cimentación II / Calculations of Foundations II

Co onsttruccción II--III

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Calculo de la cimentación profunda

Praactica 5 5: Calcu ulo de laa cimen ntación n Pro ofunda Joséé Manuel González G Hernándeez

Grup po C2 Nº Grupo G Practicas 34 Joséé Manuel G González Hernándeez Cursso 2010/2011 Juan n Manuel Manzanarres Zarago oza Grup po C2 Nº G Grupo Practicas 34 Cursso 2010/2011

Memoria de Cálculo

MEMORIA

Se procede a continuación al cálculo del pilar con el mayor axil de todo el edificio:

Datos Pilar Nº5

Dimensiones

55x55 cm

Axil de cálculo 235.501 Kp Cálculo diámetro de pilotes

Sección = Axil / Resistencia hormigón = 235501/40 = 5887 cm2 Calculamos el diámetro de cada pilote:

(2x3,14xd²)/4 = 5887,52; d= 61,23 cm; Se adopta un pilote de 65 cm.

Resistencia por estratos Dada la tipología del edificio y puesto que la planta de cimentación se encuentra a apoyada en el segundo tramo, se adoptan los siguientes parámetros de cálculos:

Estrato 2º= Tramo de terreno a partir de ‐6.00m

Resistencia Fuste= 5 tn/m²

Resistencia Punta= 120 tn/m²

Cálculo longitud del pilote

Carga a soportar por pilote = 235501/2= 117.75 Kp = 118 Tn

Una vez obtenido este valor se utilizará la expresión siguiente, despejando el valor de la longitud:

117,75 = [120x(3,14x0,65²/4)]+L(3,14x0.65x5) Despejando tenemos L= 7.64 m

Para un terreno arcilloso lo empotramos una distancia de 4d, por lo que la longitud total (Lp) es: L= 7.64 + 2,60 = 10,24. Adoptamos 11 metros.

MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 1

Datos de Cálculo Armaduras ‐Axil de servicio = 117,75 tn

‐Axil de cálculo = 117,75x1,5= 176,62 tn

‐Área sección trasversal del pilote = 3316,62cm²

‐Resistencia de cálculo del hormigón = 40 Kp/cm²

Armadura Longitudinal Pilote

‐Axil pilote sin armar = 3316,62x40/1000= 132,66 tn

‐Axil armadura = 43,96 tn

As (B500S) = 43960x1.15 / 5000 = 10,11 cm²

Con 6Φ16 tenemos 12,06 cm²

Cuantía Geométrica mínima 0,40% = 13,14 cm² Cuantía mecánica mínima 10% Axil Mayorado = 4 cm²

Se adopta la armadura 7Φ16

Armadura Transversal Pilote

Diámetro= 0,25x16 = 4; Se adopta un armado de Φ6 Separación = 15x16 = 240 mm = 24 cm

Geometría del Encepado

3,25 x 1,30 x 1,30 metros

d=0,70 (S‐a/2) = 1,20 m; h=d+0.10 = 1,30 metros.

Armadura del Encepado

Principal V=(s‐a)/2 = (1,95‐0,55)/2= 0,70 metros.

Tdx0,85xd=Rd(V+0.25a) Td=(117,75x1.50x(0.70+0.25x0.55))/(0.85x1.20)= 145 tn As=(145000x1.15)/5000=33,35 cm²

17 Φ16=34,18 cm² Separación=(130‐20‐(17x1.60))/16=5,17 cm.

11 Φ20=34,56 cm² MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 2

Separación=(130‐20‐(11x2))/10=8,80 cm.

Se adopta 11 Φ20.

Anclaje Tirante Longitud disponible = 0.325+0.325‐0.10=0.55 metros.

Hormigón HA‐25; Acero B500S; m=15; lb=60 cm.

La norma permite reducir dicho valor hasta 0.48 metros < 0.55 metros ‐>Cumple

Armadura Superior 10%Ainferior= 4,40 cm² Φ16=4.40/2.01=2,19 ‐> 3 Φ12 S=(130‐20‐(3x1.2))/2 = 53 cm ‐> No vale.

Con 5 Φ12 tenemos una separación de 26 cm Correcta.

Estribos del encepado Verticales

b=1,30 metros; h=1,30 metros.

Como b>h/2 ‐> b=h/2=0,65 metros.

As=(325x65)x(4/1000) = 84,50 cm² Ae=As/2=42,25 cm²

21 Φ16= 42,22 cm²; Separación=(325‐20‐(21x1.60))/20=13,57 Correcto.

Horizontales

As=130x65x(4/1000)=33,80 cm² Ae=As/2=16,90 cm²

9 Φ16=18 cm²; Separación=(130‐20‐(9x1.60))/8= 12 cm Correcto.

El pilar Nº19 tendrá exactamente las mismas características que el pilar Nº5 al tener una solicitación análoga.

MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 3

Datos Pilar Nº12 / 16 / 17 / 18

Dimensiones

Axil de cálculo

50x50 cm 183400 Kp

Cálculo diámetro de pilotes

Se adopta la misma sección que la calculada para el pilote más solicitado de la edificación.

Cálculo longitud del pilote

Carga a soportar por pilote = 183400/2= 91700 Kp = 97.70 Tn

Una vez obtenido este valor se utilizará la expresión siguiente, despejando el valor de la longitud:

91,70= [120x(3,14x0,65²/4)]+L(3,14x0.65x5) Despejando tenemos L= 5 m

L= 5 + 2,60 = 7.60. Adoptamos 8 metros.

Datos de Cálculo Armaduras ‐Axil de servicio = 91.69 tn

‐Axil de cálculo = 91.69x1,5= 137.53 tn

‐Área sección trasversal del pilote = 3316,62cm²

‐Resistencia de cálculo del hormigón = 40 Kp/cm²

Armadura Longitudinal Pilote

‐Axil pilote sin armar = 3316,62x40/1000= 132,66 tn

‐Axil armadura = 137.53‐132.66= 4.87 tn

Adoptamos el valor dado por la cuantía geométrica mínima.

Cuantía Geométrica mínima 0,40% = 13,14 cm²

Se adopta la armadura 7Φ16

Armadura Transversal Pilote MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 4

Diámetro= 0,25x16 = 4; Se adopta un armado de Φ6 Separación = 15x16 = 240 mm = 24 cm

Geometría del Encepado

3,25 x 1,30 x 1,30 metros

d=0,70 (S‐a/2) = 1,20 m; h=d+0.10 = 1,30 metros.

Armadura del Encepado

Principal V=(s‐a)/2 = (1,95‐0,50)/2= 0,725 metros.

Tdx0,85xd=Rd(V+0.25a) Td=(91.65x1.50x(0.725+0.25x0.50))/(0.85x1.20)= 114.61 tn As=(114610x1.15)/5000=26.36 cm²

14 Φ16=28.15 cm² Separación=(130‐20‐(14x1.60))/13=6.75 cm.

Anclaje Tirante Longitud disponible = 0.325+0.325‐0.10=0.55 metros.

Hormigón HA‐25; Acero B500S; m=15; lb=60 cm.

La norma permite reducir dicho valor hasta 0.48 metros < 0.55 metros ‐>Cumple

Armadura Superior 10%Ainferior= 2.81 cm² Φ12=2.81/1.13 ‐> 3 Φ12 S=(130‐20‐(3x1.2))/2 = 53 cm ‐> No vale.

Con 5 Φ12 tenemos una separación de 26 cm Correcta.

Estribos del encepado Verticales

b=1,30 metros; h=1,30 metros.

Como b>h/2 ‐> b=h/2=0,65 metros.

As=(325x65)x(4/1000) = 84,50 cm² Ae=As/2=42,25 cm² 21 Φ16= 42,22 cm²; Separación=(325‐20‐(21x1.60))/20=13,57 Correcto.

Horizontales

As=130x65x(4/1000)=33,80 cm² Ae=As/2=16,90 cm² 9 Φ16=18 cm²; Separación=(130‐20‐(9x1.60))/8= 12 cm Correcto.

MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 5

Datos Pilar Nº 9/11

Dimensiones

Axil de cálculo

65x65 cm 219266 Kp

Cálculo diámetro de pilotes

Se adopta la misma sección que la calculada para el pilote más solicitado de la edificación.

Cálculo longitud del pilote

Carga a soportar por pilote = 219266/2= 109633 Kp = 109.633 Tn

Una vez obtenido este valor se utilizará la expresión siguiente, despejando el valor de la longitud:

109.633= [120x(3,14x0,65²/4)]+L(3,14x0.65x5) Despejando tenemos L= 6.84 m

L= 6.84 + 2,60 = 9.44. Adoptamos 10 metros.

Datos de Cálculo Armaduras ‐Axil de servicio = 109.63 tn

‐Axil de cálculo = 109.63x1,5= 164.45 tn

‐Área sección trasversal del pilote = 3316,62cm²

‐Resistencia de cálculo del hormigón = 40 Kp/cm²

Armadura Longitudinal Pilote

‐Axil pilote sin armar = 3316,62x40/1000= 132,66 tn

‐Axil armadura = 164.45‐132.66= 31.79 tn

As=(31.79x1000x1.15)/5000=7,31 cm²

Adoptamos el valor dado por la cuantía geométrica mínima.

Cuantía Geométrica mínima 0,40% = 13,14 cm²

Se adopta la armadura 7Φ16

MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 6

Armadura Transversal Pilote

Diámetro= 0,25x16 = 4; Se adopta un armado de Φ6 Separación = 15x16 = 240 mm = 24 cm

Geometría del Encepado

3,25 x 1,30 x 1,30 metros

d=0,70 (S‐a/2) = 1,13 ~1,20 m; h=d+0.10 = 1,30 metros.

Armadura del Encepado

Principal V=(s‐a)/2 = (1,95‐0,65)/2= 0,65 metros.

Tdx0,85xd=Rd(V+0.25a) Td=(164.45x1.50x(0.65+0.25x0.65))/(0.85x1.20)= 130.99 tn As=(130990x1.15)/5000=30.12 cm²

15 Φ16=30.16 cm² Separación=(130‐20‐(15x1.60))/14=6.15 cm.

Anclaje Tirante Longitud disponible = 0.325+0.325‐0.10=0.55 metros.

Hormigón HA‐25; Acero B500S; m=15; lb=60 cm.

La norma permite reducir dicho valor hasta 0.48 metros < 0.55 metros ‐>Cumple

Armadura Superior 10%Ainferior= 3 cm² Φ12=3/1.13 ‐> 3 Φ12 S=(130‐20‐(3x1.2))/2 = 53 cm ‐> No vale.

Con 5 Φ12 tenemos una separación de 26 cm Correcta.

Estribos del encepado Verticales

b=1,30 metros; h=1,30 metros.

Como b>h/2 ‐> b=h/2=0,65 metros.

As=(325x65)x(4/1000) = 84,50 cm² Ae=As/2=42,25 cm² 21 Φ16= 42,22 cm²; Separación=(325‐20‐(21x1.60))/20=13,57 Correcto.

Horizontales

As=130x65x(4/1000)=33,80 cm² Ae=As/2=16,90 cm² 9 Φ16=18 cm²; Separación=(130‐20‐(9x1.60))/8= 12 cm Correcto.

MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 7

Datos Pilar Nº 6/7/10

Dimensiones

Axil de cálculo

50x50 cm 122772 Kp

Cálculo diámetro de pilotes

Se adopta la misma sección que la calculada para el pilote más solicitado de la edificación.

Cálculo longitud del pilote

Carga a soportar por pilote = 122772/2= 61380 Kp = 61.38 Tn

Una vez obtenido este valor se utilizará la expresión siguiente, despejando el valor de la longitud:

61.38= [120x(3,14x0,65²/4)]+L(3,14x0.65x5) Despejando tenemos L= 2.11 m

L= 2.11 + 2,60 = 4.71. Adoptamos 5 metros.

Datos de Cálculo Armaduras ‐Axil de servicio = 61.38 tn

‐Axil de cálculo = 61.38x1,5= 92.07 tn

‐Área sección trasversal del pilote = 3316,62cm²

‐Resistencia de cálculo del hormigón = 40 Kp/cm²

Armadura Longitudinal Pilote

‐Axil pilote sin armar = 3316,62x40/1000= 132,66 tn

‐Axil armadura = 92.07‐132.66 < 0 ‐> La armadura no trabaja y se pone la cuantía mínima geométrica mínima 0,40% = 13,14 cm²

Se adopta la armadura 7Φ16

Armadura Transversal Pilote

Diámetro= 0,25x16 = 4; Se adopta un armado de Φ6 Separación = 15x16 = 240 mm = 24 cm

MEMORIA DE CÁLCULO DE PILOTES DE HORMIGÓN ARMADO

Página 8

Geometría del Encepado

3,25 x 1,30 x 1,30 metros

d=0,70 (S‐a/2) = 1,13 ~1,20 m; h=d+0.10 = 1,30 metros.

Armadura del Encepado

Principal V=(s‐a)/2 = (1,95‐0,50)/2= 0,725 metros.

Tdx0,85xd=Rd(V+0.25a) Td=(92.07x1.50x(0.725+0.25x0.50))/(0.85x1.20)= 115.08 tn As=(115080x1.15)/5000=26.47 cm²

14 Φ16=28.15 cm² Separación=(130‐20‐(14x1.60))/13=6.73 cm.

Anclaje Tirante Longitud disponible = 0.325+0.325‐0.10=0.55 metros.

Hormigón HA‐25; Acero B500S; m=15; lb=60 cm.

La norma permite reducir dicho valor hasta 0.48 metros < 0.55 metros ‐>Cumple

Armadura Superior 10%Ainferior= 2.81 cm² Φ12=2.63/1.13 ‐> 3 Φ12 S=(130‐20‐(3x1.2))/2 = 53 cm ‐> No vale.

Con 5 Φ12 tenemos una separación de 26 cm Correcta.

Estribos del encepado Verticales

b=1,30 metros; h=1,30 metros.

Como b>h/2 ‐> b=h/2=0,65 metros.

As=(325x65)x(4/1000) = 84,50 cm² Ae=As/2=42,25 cm² 21 Φ16= 42,22 cm²; Separación=(325‐20‐(21x1.60))/20=13,57 Correcto.

Horizontales

As=130x65x(4/1000)=33,80 cm² Ae=As/2=16,90 cm² 9 Φ16=18 cm²; Separación=(130‐20‐(9x1.60))/8= 12 cm Correcto.

El pilar P no dispondrá de pilote pues dada la poca carga que tiene con la capacidad portante del propio terreno de 120 T/m² con las dimensiones de 1,30x1,30 metros será suficiente.

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Página 9

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