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Cliente CODELCO NORTE Proyecto MODERNIZACIÓN PLANTA CONCENTRADORA ESTACION DE BOMBEO 02 Título MEMORIA DE CÁLCULO FUNDACIONES SOPORTE DE SUCCIÓN 1402-2-MC-003 Fecha Revisión 07/07/2014 B VMS Nombre Firma Fecha Preparó E.D.D. 07/07/2014 Revisó N.G.G. 07/07/2014 Aprobó J.L.R. 07/07/2014

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  • Cliente CODELCO NORTE

    Proyecto MODERNIZACIN PLANTA CONCENTRADORA

    ESTACION DE BOMBEO 02

    Ttulo MEMORIA DE CLCULO FUNDACIONES SOPORTE DE SUCCIN

    1402-2-MC-003

    Fecha Revisin

    07/07/2014 B

    VMS Nombre Firma Fecha

    Prepar E.D.D. 07/07/2014

    Revis N.G.G. 07/07/2014

    Aprob J.L.R. 07/07/2014

  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    1.- BASES DE DISEO

    1.1.- Alcance

    Se realiza un anlisis de las solicitaciones actuantes sobre las estructura de soporte del piping de succin delas tres bombas, lo cual permitir determinar si las dimensiones de sus fundaciones y sus anclajes permitirntransmitir dichas solicitaciones al suelo de fundacin.

    El clculo de la resistencia del cimiento ser asistido por el software MATHCAD, en el cual se introducirn lasecuaciones de diseo de estructuras de hormign armado dispuestas segn las recomendaciones de ACI318-05.

    Se incluir adems el diseo de los pernos de anclajes segn el apndice "D" del cdigo ACI 318-05, y la placade anclajes segn lo indicado por el cdigo AISC 360-05 ASD.

    1.2.- Consideraciones de diseo

    La fundacin y anclajes a disear debern ser capaces de tomar las solicitaciones que se transmiten desde lossoportes al suelo, las cuales han sido estimadas provienen principalmente del peso propio de la estructura,viento y a la accin del sismo.

    El diseo se basa principalmente en la bsqueda de las dimensiones ptimas del cimiento, las cuales permitanentregar un momento resistente dos veces mayor al momento volcante (Factor de seguridad igual a dos).

    La armadura longitudinal a proporcionar corresponder a la requerida por resistencia a flexin o a las cuantasmnimas exigida por el cdigo ACI 318-05, y la armadura transversal corresponder a la requerida porresistencia a corte o a las cuantas mnimas exigidas por el mismo cdigo.

    Los pernos de anclaje sern verificados tanto en su integridad como en la resistencia del hormign en el que seencuentran embebidos.

    Se excluye la verificacin de todas las estructuras metlicas y su placa base.

    1.3.- Estructuracin

    La fundacin proyectada corresponde a "Pilas", las que se indican a continuacin en la planta del proyecto,donde el diseo del presente clculo corresponde a las unidades de fundacin resaltadas en rojo:

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    Fig. N1: Planta del proyecto

    1.4.- Normativa

    Norma Chilena NCh 1537: Cargas permanentes y sobrecargas de uso

    Norma Chilena NCh 432: Accin del viento sobre las construcciones

    Norma Chilena NCh 2369: Diseo ssmico de instalaciones industriales

    Norma Chilena NCh 3171: Diseo estructural - Disposiciones y combinaciones de carga

    Cdigo ACI 318-05: Building Code Requirem ents for Structural Concrete

    Cdigo AISC 360-05 ASD: American Institute of Steel Constructions

    1.5.- Materiales

    1.5.1.- Propiedades del Hormign

    fc 250kgf

    cm2:= (Resistencia del hormign H30 a los 28 das en probeta cilndrica)

    conc 2.4tonf

    m3:= (Peso especfico del hormign)

    1 0.85:= (Factor de bloque de compresin)

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    1.5.2.- Propiedades del Acero de Refuerzo (A630-420H)

    fy 4200kgf

    cm2:= (Esfuerzo de fluencia del acero)

    E 2100000kgf

    cm2:= (Mdulo de elasticidad del acero)

    1.5.3.- Propiedades del Suelo (Se consideran datos obtenidos del informe geotcnico GEO 2012/169-2Rev. C, tem 3.3.1, 3.2.2 y 4.3, desarrollado por Geo Consultores)

    soil 2000kgf

    m3:= (Peso especfico del suelo)

    qall 3kgf

    cm2:= (Capacidad de soporte de un suelo de mala calidad)

    soil 38deg:= (ngulo de friccin interna del suelo)

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    2.- MTODO DE DISEO Y COMBINACIONES DE CARGA

    2.1.- Mtodo de Diseo

    Para el diseo del cimiento y la placa de anclajes se utilizarn dos mtodos de diseo: ASD y LRFD:

    El mtodo ASD ser utilizado para la verificacin de estabilidad del cimiento, vale decir, verificacin devolcamiento, deslizamiento y presiones sobre el suelo.

    El mtodo LRFD ser utilizado para la verificacin de resistencia del cimiento (Armadura a flexin y corte),verificacin de la placa base, verificacin de los pernos de anclaje y verificacin de la interaccinpernos/hormign.

    2.2.- Combinaciones de Carga

    Para las verificaciones a realizar bajo el mtodo ASD, se requiere de ciertas combinac iones de carga deacuerdo a lo indicado en la norma NCh 3171:

    (1) D

    (2) D + W

    (3) D + E

    Para las verificaciones a realizar bajo el mtodo LRFD, se requiere de ciertas combinaciones de carga deacuerdo a lo indicado en la norma NCh 3171:

    (4) 1.4 D

    (5) 1.2 D + 1.6W

    (6) 1.2 D + 1.4E

    Para ambos mtodos, "D" corresponde a las cargas muertas, "W" a las cargas de viento y "E" a las cargasssmicas.

    3.- FUERZAS SOLICITANTES

    La fundacin y anclajes a disear debern ser capaces de tomar las solicitaciones que se transmiten desde elsoporte al suelo, las cuales provienen principalmente del peso propio de la estructura, la accin del viento y elsismo. Teniendo que el diseo se debe realizar para el caso ms desfavorable entre la accin del viento y laaccin ssmica, se tiene que la carga del sismo genera la condicin ms desfavorable frente a las acciones delviento que pudiesen existir sobre el soporte, por lo que se excluyen eventos de viento en el anlisis. Las cargassolicitantes son proporcionadas por VMS y corresponden a las siguientes:

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    3.1.- Cargas muertas

    Se tiene la siguiente carga muerta aplicada sobre la base:

    PD 14kgf:= (Carga axial por peso propio)

    3.2.- Cargas de sismo

    La carga de sismo es proporcionada por VMS, cuyos valores ms desfavorables para la estabilidad y resistenciadel cimiento corresponden a los siguientes:

    PE 197kgf:= (Fuerza de corte del sismo aplicada en la base del soporte)

    El momento volcante producido por el sismo corresponde al siguiente:

    MVE 253 kgf m:= (Momento volcante por sismo)

    4.- DISEO DE FUNDACIN POR ESTABILIDAD

    Para este tipo de estructuras, donde existe un corte y momento solicitante muy alto con respecto a la cargaaxial, se recomienda la utilizacin de fundaciones del tipo "Pilas". Dichas "Pilas" son diseadas considerandola contribucin del empuje del suelo, por lo que primero se determinan las dimensiones necesarias paraentregar un factor de seguridad al volcamiento igual o mayor a dos, para luego determinar su resistencia aldeslizamiento.

    i

    4.1.- Datos de la pila

    D 50cm:= (Ancho de la Pila)

    B 50cm:= (Largo de la Pila)

    h1 50cm:= (Longitud fuera de terreno)

    h2 15cm:= (Espesor del radier)

    Hi 0 m:= (Distancia de "Ph" al tope de la pila)

    Fig. N2: Dimensiones de la pila

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    4.2.- Cargas de Diseo por Estabilidad en la Pila

    Las cargas de diseo aplicadas sobre la pila corresponden a las obtenidas en el tem 3, y que de acuerdo a lascombinaciones de carga indicadas en el tem 2 para el mtodo ASD, el diseo queda controlado por lacombinacin (3) D +E. Luego, las cargas de diseo debidamente combinadas corresponden a las siguientes:

    Pv PD 14 kgf=:= (Carga axial, donde un signo positivo equivale a compresin)

    Ph PE 197 kgf=:= (Carga horizontal de corte)

    Mi MVE 253 kgf m=:= (Carga de momento volcante)

    4.3.- Clculo de Altura Estimada para la Pila

    Para las verificaciones se utilizar el mtodo de Broms, utilizado para pilas cortas en suelos granulares.

    OLF 2:= (Factor de seguridad mnimo al volcamiento)

    Kp tan 45 degsoil

    2+

    2

    4.2=:= (Coeficiente de empuje pasivo)

    Ka tan 45degsoil

    2-

    2

    0.24=:= (Coeficiente de empuje activo)

    MT.ot Mi OLF 506 kgf m=:= (Momento amplificado por factor de seguridad)

    Vu.ot Ph OLF 394 kgf=:= (Corte amplificado por factor de seguridad)

    A partir de los datos expuestos anteriormente, de buscar una altura tal que permita estabilizar el momentoamplificado por el factor de seguridad mnimo igual a 2:

    Given

    soil D Lot.sand3

    Kp

    2MT.ot Vu.ot Hi h1+ Lot.sand+( )+=

    Lot.r Find Lot.sand( ):= Lot.r 78.4 cm= (Altura mnima enterrada de la pila)

    Lot.c 80 cm:= (Altura enterrada proporcionada a la pila)

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    4.4.- Resistencia al Volcamiento

    Luego, el factor de seguridad al vuelco ms desfavorable proporcionado corresponde a:

    (Resistencia al volcamiento)Rvolc

    soil D Lot.c3

    Kp

    21.08 tonf m=:=

    FSturningall 2:= (Factor de seguridad mnimo al volcamiento)

    FSturningminRvolc

    Mi Ph Hi h1+ Lot.c+( )+2.11=:= (Factor de seguridad proporcionado ante volcamiento)

    4.5.- Resistencia al Deslizamiento

    Rdes3soil D Lot.c

    2 Kp

    24035.6 kgf=:= (Resistencia al deslizamiento)

    FSslidingall 1.5:= (Factor de seguridad mnimo al deslizamiento)

    FSslidingminRdesPh

    20.49=:= (Factor de seguridad proporcionado ante deslizamiento)

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    4.6.- Esfuerzos de Compresin del Suelo

    La compresin sobre el suelo se obtiene utilizando las ecuaciones de Navier, donde existen dos condicionessealizadas en la siguiente figura:

    CORTE

    MOMENTO

    COMPRESIN QV

    COMPRESIN QHCOMPRESIN QV

    Fig. N3: Compresin del suelo

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    Para determinar la mxima compresin en el paramento vertical "QV" y la mxima compresin en la base"QH", se tiene lo siguiente:

    QVPh

    Lot.c D

    Mi Ph Hi h1+ Lot.c+( )+

    D Lot.c2

    6

    + 1kgf

    cm2=:= (Compresin mxima en paramento vertical)

    QHPv

    D20.01

    kgf

    cm2=:= (Compresin mxima en base)

    FSsoilminqall

    max QV QH, ( )2.99=:= (Factor de seguridad proporcionado a la compresin del suelo)

    El factor de seguridad mnimo a compresin se establece en 1,2 para caso ssmico (Caso analizado), por lo quese acepta dicho nivel de compresin del suelo.

    5.- DISEO DE PILA POR RESISTENCIA

    5.1.- Cargas de Diseo por Resistencia en la Pila

    Luego de realizar el diseo por estabilidad, se realiza el diseo por resistencia, donde se determina la flexin ycorte en el cimiento, el cual es determinado en funcin de la compresin que ejerce el suelo sobre la pila.

    Las cargas de diseo aplicadas sobre la pila corresponden a las obtenidas en el tem 3, y que de acuerdo a lascombinaciones de carga indicadas en el tem 2 para el mtodo LRFD, el diseo queda controlado por lacombinacin (6) 1.2D + 1.4E. Luego, las cargas de diseo debidamente combinadas corresponden a lassiguientes.

    Luego, la compresin ltima en el paramento vertical de la pila corresponde a la siguiente:

    QVult 1.2PD

    Lot.c D1.6

    MVE PE Hi h1+ Lot.c+( )+

    D Lot.c2

    6

    + 1.53kgf

    cm2=:=

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    Luego, en funcin de la compresin ltima del suelo, se tienen las siguientes cargas de diseo:

    VuQV Lot.c D

    22007.63 kgf=:= (Corte ltimo de diseo)

    Mus Vu2Lot.c

    3 1070.73 kgf m=:= (Flexin ltima de diseo)

    Pus 1.2 PD 16.8 kgf=:= (Axial ltimo de diseo)

    5.2.- Verificacin de Armadura Longitudinal por Flexin

    Para el clculo de la armadura longitudinal, se considerarn las ecuaciones establecidas para el diseo decolumnas con armadura perimetral distribuidas uniformemente en cada cara de la pila. Para ello, se considera elsiguiente diagrama de esfuerzos en la seccin armada:

    Fig. N4: Diagrama de esfuerzos

    5.2.1.- Factores de reduccin de resistencia

    a 0.70:= (Factor de minoracin de la resistencia para compresin)

    b 0.90:= (Factor de minoracin de la resistencia para flexin)

    v 0.85:= (Factor de minoracin de la resistencia para corte)

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    5.2.2.- Propiedades geomtricas

    b D 50 cm=:= (Ancho)

    d' 5cm:= (Recubrimiento)

    d D d'- 45 cm=:= (Altura til)

    5.2.3.- Armadura longitudinal proporcionada

    La armadura proporcionada en cada cara corresponde a 18@13:

    db 18mm:= (Dimetro de barras de refuerzo)

    nb1 4:= (Cantidad de barras en cara menor)

    nb2 4:= (Cantidad de barras en cara mayor)

    Sb 13cm:= (Separacin entre barras)

    Asbarra 2.54 cm2

    = (rea de cada barra de refuerzo)

    5.2.4.- Verificaciones de la cuanta longitudinal mxima y mnima

    Ag b d d'+( ):= Ag 2500 cm2= (rea bruta de la seccin)

    Ast

    1

    ncapas

    i

    Asi=

    := Ast 30.54 cm2= (rea de acero proporcionada)

    AstAg

    := 1.22 %= (Cuanta proporcionada)

    min 0.01:= min 1 %= (Cuanta mnima requerida)

    mx 0.08 Tipo 0=if0.06 otherwise

    := mx 8 %= (Cuanta mxima requerida)

    if min< "aumentar Ast", if mx> "disminuir Ast", "O.K. Ast", ( ), ( ) "O.K. Ast"=

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    5.2.5.- Diagrama de interaccin

    El diagrama de interaccin de la pila diseada ha sido determinado en funcin de la seccin del elemento y enfuncin de la armadura proporcionada.

    En el mismo grfico se ubica el punto que corresponde a las solicitaciones de diseo del elemento, tenindoseque si dicho punto se encuentra al interior de la curva de interaccin de la columna, entonces la cantidad dearmadura longitudinal proporcionada es satisfactoria.

    El momento y la carga axial de diseo que muestra el grafico mediante un punto azul corresponden a lossiguientes valores:

    Pus 0.02 tonf= (Axial ltimo de diseo)

    Mus 1.07 tonf m= (Flexin ltima de diseo)

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    0 10 20 30 40200-

    100-

    0

    100

    200

    300

    400

    Diagrama Pur-Mur (rho=0.5%)Solicitaciones Pus-MusLimite 0.1*Ag*fc`Balance

    Momento (tonf*m)

    Axi

    al (t

    onf)

    Fig. N5: Diagrama de interaccin de la columna

    Se puede observar que las dimensiones de la fundacin y la cantidad de armadura proporcionada (Quecorresponde a la mnima exigida por el cdigo ACI 318-05), permitiran admitir cargas mucho mayores a lassolicitantes, por lo que la armadura proporcionada es adecuada para el cimiento.

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    5.3.- Verificacin de Armadura Transversal por Corte

    5.3.1.- Resistencia al corte del hormign

    Si la resistencia a corte proporcionada por el hormign es mayor al corte ltimo solicitante, la armaduratransversal a proporcionar deber ser la mnima.

    Luego, la resistencia del hormign al cortante corresponde a:

    Vc 0.53kgf

    cm2fc

    cm2

    kgf b d min Pus( ) 0tonfif

    0tonf otherwise

    18.86 tonf=:= (Resistencia al corte del hormign)

    El corte ltimo solicitante corresponde a:

    (Corte ltimo solicitante)Vu 2.01 tonf=

    Luego, el corte remanente que debe tomar el acero corresponde al siguiente valor, donde un valor negativosignifica que el hormign tiene la resistencia suficiente para absorber el corte:

    VsVuv

    Vc- 16.49- tonf=:= (Corte que debe resistir el acero)

    5.3.2.- Verificaciones de la armadura transversal mxima y mnima

    (Armadura transversal mnima)Avmin

    3.5kgf

    cm2b

    fy4.17

    cm2

    m=:=

    Avmx

    2.1kgf

    cm2 fc

    cm2

    kgf b

    fy39.53

    cm2

    m=:= (Armadura transversal mxima)

    Luego, la armadura requerida corresponde a:

    Avreq if Vs 0tonf Avmin, min maxVs

    fy dAvmin,

    Avmx,

    ,

    4.17cm2

    m=:=

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    La armadura proporcionada corresponde a E10@20:

    dv 10mm:= (Dimetro de barras de refuerzo)

    Sprop 20cm:= (Separacin entre estribos)

    nr 2:= (Cantidad de ramas - Se considera un adicional por las trabas)

    Av 7.85cm2

    m= (rea de armadura de corte proporcionada)

    Se puede observar que las dimensiones de la fundacin son tales, que permite al hormign absorber todo elcorte solicitante, exigiendo armar transversalmente solo con armadura mnima. Ms an, la armaduraproporcionada es superior a la cuanta mnima, por lo que el refuerzo transversal proporcionado es adecuadopara el cimiento.

    5.4.- Verificacin de Espaciamiento de Armaduras

    5.4.1.- Verificacin de espaciamiento de armadura transversal

    s1mx min 16 db 48 dv, min b d d'+, ( ), ( ) 28.8 cm=:= (Lmite para elementos en compresin no ssmicos)

    s2mx if Vs 1.06kgf

    cm2 fc

    cm2

    kgf b d> min

    d4

    300 mm,

    , mind2

    600 mm,

    ,

    22.5 cm=:= (Lmite para elementossometidos a corte)

    smx min s1mx s2mx, ( ) Tipo 0=if

    mins1mx

    2300mm,

    otherwise

    22.5 cm=:=

    El espaciamiento mximo requerido entre estribos corresponde a:

    smx 22.5 cm= (Espaciamiento mximo requerido entre armadura transversal)

    El espaciamiento mximo proporcionado entre estribos corresponde a:

    Sprop 20 cm= (Espaciamiento mximo proporcionado entre armadura transversal)

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    5.4.2.- Verificacin de espaciamiento de armadura longitudinal

    Fig. N6: Espaciamiento entre barras longitudinales

    xb 50mm dv+db2

    + 6.9 cm=:=

    shmin max 2.5 db 40mm db+, ( ) 5.8 cm=:= (Espaciamiento mnimo requerido entre armadura longitudinal)

    shmx 150mm db+ 16.8 cm=:= (Espaciamiento mximo requerido entre armadura longitudinal)

    shb 2 xb-

    nb1 1-12.07 cm=:= (Espaciamiento mximo proporcionado entre armadura longitudinal)

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    6.- DISEO DE ANCLAJES

    6.1.- Definicin de Geometras

    6.1.1.- Columna

    Member "Tubular 100x100x6":= (Seccin)

    453,65

    Lxp

    Lyp

    Lx

    Ly

    273,8 273,18

    aabb

    cc ddSep x

    Sep

    y

    d 100mm:= (Ancho)

    esp 6mm:= (Espesor)

    6.1.2.- Pedestal

    Lxp 500mm:= (Largo en "X")

    Lyp 500mm:= (Ancho en "Y")

    Lzp 900mm:= (Alto en "Z")

    6.1.3.- Placa base

    Lx 350mm:= (Largo placa base en "X")

    Ly 350mm:= (Ancho de placa base en "Y") Fig. N7: Esquema de la placa de anclajes

    tpl 12mm:= (Espesor de placa base)

    6.1.4.- Anclajes

    hef 600mm:= (Longitud embebida del perno)

    nt 2:= (Cantidad de pernos en traccin)

    nc 2:= (Cantidad de pernos en compresin

    Diametro34

    in:= (Dimetro de pernos)

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    aa 12.5cm:=

    bb 12.5cm:=

    cc 12.5cm:=

    dd 12.5cm:=

    Sepx 25cm:= (Separacin entre pernos en "X")

    Sepy 25cm:= (Separacin entre pernos en "Y")

    Ase 2.15 cm2

    = (rea efectiva de la garganta del perno)

    NoOfBolt nt nc+ 4=:= (Cantidad total de pernos)

    La ubicacin de los pernos con respecto a ejes coordenados centrados en la placa corresponde a lasiguiente:

    Diam. AreaBolt No in cm2 X Y

    1 3/4 2.14 125 1252 3/4 2.14 125 -1253 3/4 2.14 -125 1254 3/4 2.14 -125 -125

    Coordinates [mm] Y

    12

    3 4xs1

    ys1

    X

    La ubicacin de los pernos sobre la placa de anclajes corresponde a la siguiente:

    200- 100- 0 100 200

    200-

    100-

    0

    100

    200

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    6.2.- Cargas de Diseo de Placa de Anclajes

    Las cargas de diseo aplicadas sobre la pila se transmiten a la placa de anclajes y corresponden a lasobtenidas en el tem 3, y que de acuerdo a las combinaciones de carga indicadas en el tem 2 para el mtodoLRFD, el diseo queda controlado por la combinacin (6) 1.2D + 1.4E. Luego, las cargas de diseo debidamentecombinadas corresponden a las siguientes.

    PvPA 1.2PD 0.02 tonf=:= (Carga ltima axial)

    PhPA 1.6PE 0.32 tonf=:= (Carga ltima de corte)

    MiPA 1.6MVE 0.4 tonf m=:= (Carga ltima de momento)

    6.3.- Verificacin de Esfuerzo de Compresin en Hormign

    La tensin admisible en el concreto corresponde a la siguiente:

    all.in.concrete 125kgf

    cm2= (Compresin admisible del hormign)

    La tensin mxima de compresin registrada sobre el hormign corresponde al siguiente valor:

    max.in.concrete 8.93kgf

    cm2= (Compresin solicitante del hormign)

    Luego, se verifica lo siguiente:

    Verificacion1 "OK, No existe falla por esfuerzos de compresin sobre el hormign"=

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    6.4.- Verificacin de Pernos de Anclaje

    6.4.1.- Verificacin de resistencia del acero del perno a traccin

    1 0.75:= (Factor de reduccin de resistencia)

    Ns 1 nt Ase fut 13.18 tonf=:= (Resistencia a la falla analizada)

    Fig. Falla analizada

    Verificacion6 "OK, El perno resiste tracciones"=

    6.4.2.- Verificacin de resistencia al desprendimiento del hormign por traccin

    2 0.70:= (Factor de reduccin de resistencia)

    ANo 9hef22 1406.25 cm2=:=

    AN 2812.5 cm2

    =

    Verificacionaux1 "OK, areas de falla cumplen disposicin de norma" AN nt ANoif

    "NO OK" otherwise

    :=

    Verificacionaux1 "OK, areas de falla cumplen disposicin de norma"=

    1 1:= (Factor que considera cargas excntricas en anclajes)

    2 0.9= (Factor que considera cercana de anclajes a los bordes)

    3 1:= (Factor que considera la posibilidad de fisuramiento del hormign)

    Kc 24:= (Factor que considera si el anclaje es pre-instalado o post-instalado)

    Ncbg 2ANANo

    1 2 3 Nb 8.93 tonf=:= (Resistencia a la falla analizada)

    Verificacionaux2 "OK, No existe desprendimiento de hormign por traccin"=

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    La armadura requerida en la zona de traccin corresponde a la definida a continuacin:

    barra 18mm:= (Dimetro de barras de refuerzo)

    nbarra 12:= (Cantidad de barras de refuerzo mnimo a usar)

    Area 30.54 cm2= (rea de refuerzo)

    sNn 0.9 Area fy 115.4 tonf=:= (Resistencia a la falla analizada)

    Fig. Falla analizada

    Verificacion7 "OK, No existe desprendimiento de hormign por traccin "=

    6.4.3.- Verificacin de resistencia al arrancamiento del anclaje por traccin

    3 0.70:= (Factor de reduccin de resistencia)

    4 1:= (Factor que considera la posibilidad de fisuramiento del hormign)

    NP 8 Abrg fc:= (Resistencia a la falla analizada para un slo anclaje)

    NP 3 4 NP nt 63.97 tonf=:= (Resistencia a la falla analizada)

    Fig. Falla analizada

    Verificacion8 "OK, No existe arrancamiento de anclajes por traccion"=

    21 de 25

  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    6.4.4.- Verificacin de resistencia al desprendimiento lateral del concreto por anclaje por traccin

    Verificacionaux3 "NO REQUIERE VERIFICACION" min aa bb, cc, dd, ( ) 0.4hefif

    "VERIFICAR" otherwise

    :=

    Verificacionaux3 "VERIFICAR"=

    4 0.7:= (Factor de reduccin de resistencia)

    Nsb 4 13.3min aa bb, cc, dd, ( )

    mm

    Abrg

    mm2

    fcMPa

    N 28.08 tonf=:= (Resistencia analizada para un perno)

    Nsbg 1Sepy

    6 min aa bb, cc, dd, ( )+

    Nsb 37.45 tonf=:= (Resistencia analizada para un grupo de pernos)

    Fig. Falla analizada

    Verificacion9 "OK, No existe desprendimiento lateral de concreto por anclajes en traccin"=

    22 de 25

  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    6.4.5.- Verificacin de resistencia del acero del perno a corte

    5 0.65:= (Factor de reduccin de resistencia)

    Vs 5 0.6 nc Ase fut 6.85 tonf=:= (Resistencia a la falla analizada)

    Fig. Falla analizada

    Verificacion10 "OK, El perno resiste el corte"=

    6.4.6.- Verificacin de resistencia al arrancamiento del concreto de un anclaje sometido a corte

    6 0.70:= (Factor de reduccin de resistencia)

    (Resistencia a la falla analizada)

    Verificacionaux4 "OK, areas de falla cumplen disposicin de norma" AV nc AVoif

    "NO OK" otherwise

    :=

    Verificacionaux4 "OK, areas de falla cumplen disposicin de norma"=

    5 1:= (Factor que considera cargas excntricas en anclajes)

    6 0.9= (Factor que considera cercana de anclajes a los bordes)

    7 1:= (Factor que considera la posibilidad de fisuramiento del hormign)

    le 15.24 cm= (Longitud de apoyo de carga del anclaje en cortante)

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    Vcbg 6AVAVo

    5 6 7 Vb 2 4.56 tonf=:= (Resistencia a la falla analizada)

    Fig. Falla analizada

    Verificacion11 "OK, No existe arrancamiento del concreto por anclajes en corte"=

    6.4.7.- Verificacin de resistencia al arrancamiento del concreto por cabeceo de anclajes

    7 0.70:= (Factor de reduccin de resistencia)

    NcbANANo

    1 2 3 Nb 12.76 tonf=:= (Resistencia al desprendimiento del hormign por traccin)

    Vcp 7 Kcp Ncb 17.86 tonf=:= (Resistencia a la falla analizada)

    Fig. Falla analizada

    Verificacion12 "OK, No existe arrancamiento del concreto por cabeceo de anclajes en corte"=

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  • FUNDACIONES DE SOPORTES DE SUCCIN

    7.- CONCLUSIONES Y VERIFICACIONES

    7.1.- Geometras de Diseo

    El diseo final del cimiento y su placa de anclajes corresponde al siguiente:

    7.1.1.- Fundacin

    Lot.c 80 cm= (Altura enterrada de la fundacin)

    D 50 cm= (Base cuadrada de la fundacin)

    7.1.2.- Armadura de la fundacin

    18@13 (Refuerzo longitudinal en cada cara)

    E10@20 (Refuerzo transversal)

    7.1.4.- Anclajes

    hef 600 mm= (Longitud embebida del perno en pila)

    Diametro34

    in= (Dimetro de pernos)

    NoOfBolt 4= (Cantidad total de pernos)

    7.2. Verificaciones

    Las dimensiones proporcionadas al cimiento entregan estabilidad necesaria para admitir las solicitaciones,considerando los siguientes factores de seguridad:

    FSturningmin 2.11= (Factor de seguridad al volcamiento - Mnimo aceptable = 2)

    FSslidingmin 20.49= (Factor de seguridad al deslizamiento - Mnimo aceptable = 2)

    FSsoilmin 2.99= (Factor de seguridad a la compresin del suelo - Mnimo aceptable = 1,2 - eventual)

    Las cuantas de acero, tanto longitudinal como transversal, son superiores a las armaduras requeridas porresistencia y a las armaduras mnimas establecidas por el cdigo ACI 318-05, por lo que el cimiento tiene laresistencia necesaria para admitir las cargas solicitantes.

    Los pernos y la interaccin entre el hormign y los pernos, tienen la resistencia necesaria para admitir las cargasde diseo, por lo que de acuerdo a las distintas verificaciones que se le ha realizado al conjunto de anclajes, eldiseo y configuracin es aceptado.

    Finalmente, y como conclusin final, se establece que el cimiento y los pernos de anclaje tienen laestabilidad y resistencia necesaria para los fines que establezca el cliente, basndose en los distintoscdigos y normas que rigen el diseo de estructuras de acero y de hormign.

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    TAPA SOPORTE SUCCION.pdf1402-2-MC-003 (Fundaciones soporte succion).pdf