diapos zapastas combinadas

8/10/2019 Diapos zapastas combinadas

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ZAPATAS COMBINADAS


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Qu es una zapata combinada?

Se denomina zapata combinada a la zapata que esta siendo ocupada por docolumnas.


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En que situaciones se recomienda disear una zapata combinada?

Cuando las columnas estn tan cerca del lmite de propiedad que no se pueden construsin sobrepasar este lmite, cabe mencionar que al quedar la columna en el linderoexcentricidad, por lo cual es necesario agrandar la zapara de tal forma que soporte acolumna exterior y de otra que le sea adyacente y alineada en el sentido de la excentrici

Cuando algunas columnas adyacentes estn tan cerca entre s que sus zapatas se tradebido a la cercana de dos columnas adyacentes o cando el suelo de fundacin exige

de zapatas aisladas sea considerable.


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DISEO DEZAMAPATAS

COMBINADAS

RIGIDAS

METO

CONVEN

METODOESTADOS

FLEXIBLESMETOD

WINK


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Zapatas combinadas Rgidas

Es aquella donde las presiones ejercidas por la masa de suelo son repartidas uniformemcaso de existir alguna excentricidad las presiones varan linealmente; esto se debe a la rzapata, es decir se considera indeformable, para esto tiene que cumplir las siguientes co

La semisuma de dos vanos consecutivos Lm, cumple la siguiente condicin:

=

+ 2

La seccin del cimiento por un plano vertical debe ser tal que:

2

4

Y las luces de los posibles voladizos:

4

4


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Diseo de una zapata combinada Rgida por el Mtodo Convencional

1.- Determinar (cargas de servicio sin mayorar)

=

= + +

Pz, se adiciona para considerar el peso de la zapata, el cual puede considerel 10% y el 20% de la carga que soporta la zapata, dependiendo de la cportante del suelo de fundacin. Ver tabla 1.

Tabla 1.Porcentajes a considerar como peso dela cimentacin

. / Pz = 0.1P. . / Pz = 0.15P

. / Pz = 0.2P


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Zapata combinada rectangular

=

=

Donde: x= distancia del punto donde se

de momentos al punto donde acta la res

Entonces la longitud total de la zapata L s

= 2

= 2( + )

Con la ecuacin mencionada anteriorme

de la zapata:

=


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Zapata combinada trapezoidal

=

De la figura :

= 3 + 2 3 +

+ 2 =

= + 2 + 3

= + 2

+ 3

Con estas ecuaciones se determina la geome

zapata.


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Zapata combinada en Forma de T

Las siguientes ecuaciones determinan la g

de una zapata combinada en forma de T.

= =

2 + (+

=

+ =


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Luego se verificarn las presiones reales teniendo en cuenta las cargas danalizando el 100% del sismo longitudinal y el sismo transversal por separado, es

Siendo:

=


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2.- Determinar la reaccin amplificada del suelo

Se modifican todas las cargas por sus respectivos coeficientes de amplificacin, para de esta f

reaccin amplificada del suelo.

3.- Clculo de la altura de la zapata por rigidez

1.75 4

Se calcula la altura mnima para la cual la zapata se comporta como un elemento rgido, dejandinercia de la seccin transversal en funcin de la altura por hallar.

+ 2 1.75

4

12


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4.- Verificacin por peso real de zapata.

<

5.- Verificacin por esfuerzo cortante.

Primeramente se calcula el peralte de la seccin (d), y luego se calcula la fuerza cortante a una

=

2 = ()()


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Siendo B la dimensin restante en planta de la zapata.

Se calcula la fuerza cortante que resiste el concreto

= 0.53 Se tiene que verificar que:

< *En caso de no cumplirse lo anterior, una recomendacin seria incrementar la altura de la zapata

La verificacin por fuerza cortante se realiza tanto longitudinal como transversalmente.

6.- Verificacin por punzonamiento


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Para calcular la fuerza actuante por punzonamiento, necesitamos el permetro y rea punzona

(columna 2)

= 2 + + ( + ) = + ( + )

Siendo la fuerza cortante por punzonamiento:

= + ( + )La fuerza resistente actuantes es:

= 0.53 +1.1

= 1.1

Eligindose el menor valor de ambos.

Finalmente tiene que cumplirse que:

< *En caso de no cumplirse lo anterior, una recomendacin seria incrementar la altura de la zapata*Cabe mencionar que las reas y permetros punzonantes sern evaluados de acuerdo al posicio

columna.


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7.- Diseo de refuerzo por flexin

Se utilizaran las mismas formulas vistas en concreto armado I.

=

( 2)

= 0.85 *El diseo es tanto longitudinal como transversal.


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Diseo de una zapata combinada por el Mtodo de los Estados Limites

Lmites en el comportamiento de los suelos bajo las cimentaciones, emplendose

principios y las tcnicas de la Teora de la Plasticidad para establecer el comporta

Los Estados Lmites se definen como las condiciones bajo las cuales una estructuno puede llegar a cumplir las funciones para las cuales fue proyectada. En ninguuna estructura, o parte de ella, deber llegar a la falla para satisfacer uno de los cde ocurrir esto se dir que la estructura ha llegado a su estado lmite.

El mtodo se basa en la teora de la plasticidad para establecer el comportamiehace a travs de mayorar las solicitaciones actuantes sobre la cimentacin,propiedades del suelo. Luego calcula la carga de hundimiento y comparamayoradas actuantes, las cuales estn mayoradas con un pequeo factor de sedel orden de 1,1 a 1,25.


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Verificacin de la Seguridad y Estados Lmites en la Cimentacin

1er Estado limite o estado limite ltimo:

Definido como el estado donde se garantiza el no fallo parcial o total de la estructura. En este estado

resistencia y estabilidad de la estructura, con los valores de clculo. En el mismo se introducen co

seguridad para las cargas y las propiedades de los suelos. Este estado est asociado con el colapso to

o con el fallo estructural de la cimentacin.

Como estados lmites ltimos deben considerarse los debidos a factores como:

- Prdida de la capacidad portante del terreno de apoyo de la cimentacin por hundimiento, deslizam

- Prdida de la estabilidad global del terreno en el entorno prximo a la cimentacin.

- Prdida de la capacidad resistente de la cimentacin por fallo estructural.

- Fallos originados por efectos que dependen del tiempo (durabilidad del material de cimenta

sometido a cargas variables repetidas.

En el clculo se tomar en cuenta la interaccin entre las diferentes partes de la cimentacin y entre

vecinas.


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2do Estado Lmite o Estado Lmite de Servicio:

En l se garantizan todas las condiciones que puedan afectar la funcionalidad de la estructura, se ch

las deformaciones totales y diferenciales, en el caso de los suelos, as como la fisuracin, para earmado, con los valores de servicio. Este estado est asociado con determinados requisitos impuest

del terreno por razones estticas y de servicio.

Como estados lmites de servicio deben considerarse los relativos a agentes como:

- Los movimientos excesivos de la cimentacin que puedan inducir esfuerzos y deformaciones anor

estructura que se apoya en ellos, y que aunque no lleguen a romperla afecten a la apariencia de la

usuarios, o al funcionamiento de equipos e instalaciones.

- Las vibraciones que al transmitirse a la estructura pueden producir falta de confort en las person

funcional.

- Los daos o el deterioro que pueden afectar negativamente a la apariencia, a la durabilidad o a

obra.


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METODOLOGA

En el diseo de las cimentaciones solamente se analizar el 1er estado lmite o estado lmite ltimo

el caso en que domine el diseo el 2do estado lmite o estado lmite de servicio, el diseo estructur

las solicitaciones mayoradas que actan sobre las cimentaciones en el 1er estado, independiente

del cimiento hayan sido obtenidos sobre la base del 2do. estado, en el que se emplean solamente l

ms una fraccin de las cargas de utilizacin sin mayorar, es decir, las Cargas Caractersticas.

1.- Determinacin de las cargas Actuantes y predimensionado.

2.- Verificar dimensiones contra el vuelco, deslizamiento y capacidad de carga.

3.-Determinacion de la excentricidad y los lados efectivos del cimiento.

4.- Determinacin de las propiedades fsico-mecnicas del suelo

4.1 Peso especfico del suelo ; 4.2 Angulo de friccin interna; 4.3 Cohesin

5.- Estabilidad al vuelco

6.- Estabilidad al deslizamiento

7.- Estabilidad a la capacidad de carga

8.- Coeficientes de inclinacin del terreno.

9.- Diseo estructural


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PLANO EN EL CUAL SE DETALLA USO

DE CIMENACTION COMBINADA


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DETALLE DEL ARMADO DE UNA ZAPATA COMBINADA


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El suelo de fundacin, cuando son flexibles,

clculo y dimensionado ms cuidadoso y seve

considerada rgida. Se supone para el clculo

esta zapata elstica flotante es igual al asentael terreno situado debajo de la misma.

Adems mediante la utilizacin del coeficien

acepta la hiptesis de la existencia de una

asentamiento del terreno y la presin ejercida

ZAPATA COMBINADA FLEXIBLE

= Siendo:

= tensin del terrenoK= coeficiente de balasto

= flecha de la zapata (cm)


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Para el clculo de los esfuerzos en la masa del suelo, se debe hacer uso de la Teorade la Ela

pesar que el suelo es un material elastoplastico viscoso.

Para complicar an ms el clculo, en suelos finos y saturados, las propiedades de soporte detiempo, haciendo cambiar las reacciones actuantes en la estructura de fundacin.

Para introducirnos en el clculo de bases flexibles combinadas, es necesario conocer la estra

lugar y en particular de la zona en cuestin, las condiciones hidrulicas que rigen en el mom

cambios probables que podran producirse en el futuro.

Para el clculo, y frente a todas estas variables que se nos plantea, debemos hacer hiptesis

muy simples y conservadores que nos permitan la determinacin de las solicitaciones en la inte

suelo con la estructura.


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MTODO DEL BALASTO, DE WINKLER O DE VIGA SOBRE APOYOS ELSTICOS:

Uno de los mtodos de clculo ms utilizado para modelizar la interaccin entre estructurasterreno es el que supone el suelo equivalente a un nmero infinito de resortes elsticosbiarticuladas- cuya rigidez, denominada mdulo o coeficiente de balasto (Ks), se corresponentre la presin de contacto (q) y el desplazamiento -en su caso asientamiento- ().

=

La aplicacin de la teora del mdulo

aceptacin en los ltimos tiempos, dado

asimilacin de la interaccin suelo-estru

matriciales de clculo. De hecho, con umatricial genrico se puede realizar

mtodo tan precisa como deseemos al

sobre fundacin elstica.


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La ecuacin diferencial que gobierna el comportamiento de la clsica solucin de viga flotante o

elstica (beam on elastic fountation) y que, por tanto, es el resultado de suponer la viga discretiz

de longitud diferencial con nudos en sus extremos, es la siguiente:

=

w(x): el asiento de la viga [m[m].k: el mdulo de balasto [kpor unidad de longitud [kN/m]

elasticidad de la losa [kN/m2]I: la inercia de la viga respectopor su centro de gravedad [m4]

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