diseño de una zapata

DISEÑO DE UNA ZAPATA UNIVERSIDAD JOSE CARLOS MARIATEGUI

MECANICA DE USELOS IINGENIERO PIERO VARGAS

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DISEÑO DE UNA ZAPATA


INTRODUCCION

Para realizar el diseño de una zapata hay que tener en cuenta las dimensiones de la zapata están en función de la carga transmitida y de la capacidad de carga del suelo, Cuidado con lo siguiente, una zapata se elige cuando la capacidad de carga de suelo lo pide, no porque yo quiera o me guste, esto es, si las dimensiones de una mampostería no dan para absorber las cargas del suelo (respuesta) en ese momento entra el siguiente tipo de cimentación que sería la zapata aislado o corrida que sería el siguiente, si ponemos combinación de cimentaciones corremos el riesgo de funcionamiento diferente y por consiguiente que se produzcan asentamientos diferenciales provocando en la construcción la aparición de grietas.

Supongamos que conocemos la capacidad de carga del suelo y que por ello elegimos la zapata, debemos de ver como se transmite la carga al suelo porque por lo regular viene carga concentrada y momento dando lugar a que la zapata sea en lugar de cuadrada que sea rectangular y la posición del armado también se pondrá en el lugar del momento pero por abajo y con menor separación por funcionar a tensión y el acero de arriba que forma la parrilla solo funciona por temperatura poniéndose por especificación, la columna tendrá patas o prolongación del acero que se pondrá encima de la parrilla perfectamente amarrado o anclado, la parrilla tendrá ganchos cuyo doblez es también por especificación en función del diámetro del acero, debe quedar calzada para evitar la oxidación del acero y cumplir con el reglamento sobre el recubrimiento mínimo del acero, el espesor del concreto está en función de la carga y momento transmitido, puede ser supongamos de 9 cm. de espesor, puede tener declives o no y también puede tener o no dado, dependiendo del momento que transmita la carga superior, con lo anterior podrás sacar la cantidad de acero de la parrilla y la cantidad de concreto cuyo f`c o capacidad de carga que puede ser de 150, 200, 250, 300 kg/cm2 con este dato sacar el proporcionamiento para 1 m3, al sacar las dimensiones y espesor de la zapata sale su volumen y por regla de tres sacas la cantidad de materiales que consumirá como es el cemento, arena, grava y agua. Saludos.


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OBJETIVOS

- Dar a conocer si está correctamente diseñada las zapatas que estamos estudiando.

- Aplicar los métodos aprendidos en clase y ponerlos en práctica.


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UBICACIÓN

A continuación daremos a conocer su ubicación:

- POLITICO:

PROVINCIA : Mariscal Nieto

DISTRITO : Moquegua

CENTRO POBLADO : San Antonio

ASOC. VIV. : Villa Moquegua

Mz. : O5

Lt. : 12 – 13

Calle : Calle 31


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PLANO DE UBICACIÓN


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ACCESIBILIDAD

El Centro Poblado Menor de San Antonio está ubicado aproximadamente a 3.00 km al oeste del centro de la ciudad de Moquegua. En este sector el perfil del terreno presenta una configuración muy errática pudiéndose definir dos áreas predominantes con características geotécnicas similares. La primera está conformada por la parte central del CPM San Antonio, la cual se encuentra asentada sobre antiguos lechos de quebradas que han sido rellenados por depósitos de material gravoso. La potencia del estrato de grava superficial en esta zona es mayor a los 4.00 m de profundidad, por debajo del cual se encuentra la arcilla arenosa o arena arcillosa característica de la formación Moquegua Inferior. La grava posee una matriz arenosa y limosa, de compacidad medio suelta y presenta lentes de arena gruesa de espesores variables. Este material presenta partículas de 5”de tamaño predominante y baja humedad. A pesar de la potencia del estrato de grava, en esta zona se observan manifestaciones de daños en las edificaciones debido a la expansión del material arcilloso subyacente.

La segunda zona que se puede representar con un perfil característico está conformada por las áreas cercanas a las laderas de los cerros que se ubican a ambos lados del CPM San Antonio. En esta zona los estratos de arcilla arenosa y arena arcillosa de la formación Moquegua Inferior se encuentran mucho más superficiales, llegando a aflorar en las laderas y partes altas de los cerros. El estrato superficial está constituido también por un material gravoso similar al encontrado en la primera zona, aunque se encuentra más estratificado con lentes de arenas gruesas y material fino.

La arcilla limosa a arenosa, que generalmente constituye el terreno de fundación de las edificaciones, se encuentra en estado seco y muy rígido, siendo muy difícil de excavar por lo que los pobladores suelen humedecerla para poder excavar las zanjas para la cimentación de sus viviendas. Los resultados de los ensayos de expansión muestran que estos suelos tienen un potencial de expansión de hasta 18%, las cuales generan cargas o presiones de expansión de hasta 4.6 kg/cm2, ocasionando un serio problema a las edificaciones convencionales.


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CLIMAEl clima del área es cálido y desértico, correspondiente a la zona de vida Desierto árido, con una temperatura media anual de 18ºC

TEMPERATURA

El clima de la zona investigada es soleado

- Máxima: La temperatura máxima registrada en el mes de octubre fue26°C

- Mínima: La temperatura mínima registrada en el mes de octubre fue 12° C

PRECIPITACION

Es una zona árida cuyo promedio de precipitación es de 15.9 mm/año registrada

en la estación meteorológica de Moquegua. Sin embargo, en 1993 se registró una

intensa precipitación que alcanzó valores de 100 mm en 03 días de lluvias,

ocasionando severos daños en viviendas de adobe y material rústico, inundando

calles y avenidas con alturas de hasta 25 cm.

HUMEDAD RLATIVA

La humedad relativa del área de estudio es de 60%.

VIENTOS

- VELOCIDAD: La máxima velocidad del viento registrada es de 04 nudos en el mes de Agosto y la menor velocidad durante los meses de Febrero y Marzo.

- DIRECCIÓN: La dirección predominante es oeste a este


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GEODINAMICAEXTERNA:

- DERRUMBES: Con el termino se conoce a una amplia variedad de movimientos cuesta abajo de suelos y rocas generados por acción de gravedad en terrenos inclinados o cortes perpendiculares. Los desplazamientos de rocas o suelos dependen en gran parte de la inclinación de los estratos, a mayor inclinación se incrementa el peligro.

Estos pueden ser ocasionados por la infiltración de agua, movimientos sísmicos y por el paulatino debilitamiento al corte por descomposición de las rocas, que se llama intemperismo, la desestabilización de la pendiente por remoción de materiales en la parte baja o causada por actividades del hombre, como el corte de la pendiente para la construcción de carreteras, canales u otras obras de ingeniería.

INTERNA:

- SISMOS: Debido a su ubicación próxima a la zona de convergencia de las placas de Nazca y América del Sur, la zona de estudio ha sido afectada por muchos movimientos sísmicos desde la antigüedad. Considerando la forma de la actividad sísmica en profundidad, en el borde occidental de América del Sur se pueden definir 5 regiones:

1) Ecuador, 2) Perú norte y central, 3) Sur de Perú y norte de Chile (15º-27ºS)4) Chile central5) Sur de Chile.

En las zonas 1,3 y 5 la actividad sísmica se distribuye hacia el continente en un ángulo de buzamiento de 25º-30º aproximadamente -subducción normal- y asocia una región de actividad volcánica terciaria y cuaternaria (Sismicidad interplaca).El ultimo terremoto en Moquegua fue registrado el 23 de junio del 2001.


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CONDICIONES GEOMORFOLÓGICAS

LLANURA COSTANERA NIVEL-INFERIOR (LL-CN2);

Se encuentra por debajo de la escarpa de la falla Jaguay hasta el lineamiento de escarpas estructurales cerro El Portillo–cerro El Siglo-Cerro San Bernabé, entre los 1650 y 1500 m.s.n.m. Este nivel tiene una pendiente mucho más fuerte, con la misma orientación; es disectada por las quebradas del cementerio, San Antonio, Montalvo. Entre estas quebradas se localizan la Pampa de San Antonio y los asentamientos urbanos de ChenChen, Villa Francia, Santa Fortunata-Cerrillos y el distrito de Samegua.

FORMACION GEOLOGICA

AFLORAMIENTO

- Llegando a aflorar en las laderas y partes altas de los cerros.

CARACTERISTICA DE SUELO

ZONA UBICACIÓN DESCRIPCIÓN

ZONA ICIUDAD DE MOQUEGUAC.P.M. “LOS ANGELES”

GRAVAS CON MATRIZ ARENOSA LIMOSA

ZONA II PAMPAS DE CHEN CHENCHEN CHEN COLINDA PLANTA DE TRATAMIENTO

GRAVAS CON MATRIZ LIMOSA

ZONA IIIA SAN ANTONIO (LLANO) EXPANSION DE ARCILLAS LIMOSAS

ZONA IIIB SAN ANTONIO (LADERO CERRO)

ARCILLA LIMOSA DE ALTO POTENCIAL EXPANSIVO, PENDIENTES ALTAS

ZONA IV SAN FRANCISCO RELLENOS ARENISCAS Y ARCILLAS.PENDIENTES ALTAS Y PROBLEMAS DE INESTABILIDAD DE TALUDES


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ZONIFICACIÓN GEOTÉCNICACuadro N º2.6.5-04

ZONAGEOTEC.

UBICACIÓN TIPO DESUELO


S2S2

ZONA II PAMPAS DE CHEN CHEN S3

ZONA IIIA SAN ANTONIO (LLANO) S3ZONA IIIB SAN ANTONIO (LADERO CERRO) S2ZONA IV SAN FRANCISCO S3

CAPACIDAD PORTANTE DEL SUELOCuadro Nº 2.6.5-02

ZONA UBICACIÓN CAPACIDAD PORTANTEMIN MAX


1.20 2.00

ZONA II PAMPAS DE CHEN CHEN 1.20 1.70

ZONA IIIA SAN ANTONIO (LLANO) 1.00 1.50ZONA IIIB SAN ANTONIO (LADERO CERRO) 0.80 1.00ZONA IV SAN FRANCISCO 0.60 0.80

PERIODO DE VIBRACIÓN DEL SUELO (TP)Cuadro Nº -2.6.5-03

ZONAGEOTEC.

UBICACION PERIODO SUELO (Tp) SEG.MIN MAX


0.10.2

0.350.30

ZONA II - PAMPAS DE CHEN CHEN- CHEN CHEN COLINDA PLANTA DE TRATAMIENTO

0.90.1

1.500.30

ZONA IIIA SAN ANTONIO (LLANO) 0.4 0.80ZONA IIIB SAN ANTONIO (LADERO CERRO) 0.2 0.35ZONA IV SAN FRANCISCO 0.2 0.35


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TIPOS DE SUELO:

- ARCILLOSO LIMOSOS O ARENOSO(VI)


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ESTUDIO DE ZAPATAS


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PLANOS DE ARQUITECTURA


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PLANOS DE CIMENTACION


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PLANO DE LOSAS ALIGERADAS


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RECOMENDACIONES

Se recomienda que el diseño de las zapatas se haga aplicando las formulas sugeridas y que este dentro de los estándares que deba estar; Cada suelo soporta un peso determinado. Si se le pone demasiado peso encima, cederá, se hundirá. Por eso es tan importante la cimentación en la construcción, porque distribuye el peso de las columnas y muros al suelo en forma segura y equilibrada, reduciendo la presión. Hay diferentes tipos de cimentación: cimiento corrido, zapata combinada, zapata conectada, zapata sobre pilotes, zapata aislada, etc. losa


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diseño de una zapata

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