Zapatas Combinadas(Informe)

EEEESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL CURSO:

CONCRETO ARMADO II

DOCENTE :

ING.

CICLO:

IX

TEMA:

ZAPATAS COMBINADAS

GLORIA ARANGURI CASTILLO /

SEMESTRE : 2014  – I

INTEGRANTES:  PEDRO YUPANQUI PEREDA  JOHAN VASQUEZ VELARDE  LUIS SILVA MENDEZ

CHIMBOTE , 05 DE JUNIO DEL 2014

1.- ZAPATAS COMBINADAS 1.1.- Definición 1.2.- Formas de la zapata corrida 1.3.- Disposición en planta 1.4.- Forma de trabajo de las zapatas combinadas y corridas

1.4.1.- Casos de muro de carga 1.4.2.- Caso de pilares

1.5.- Disposición de su armadura 1.6.- Caso de cargas muy variables 1.7.- Técnica constructiva de ejecución 1.8.- Bibliografía

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1.1.- DEFINICIÓN Cimentación superficial de forma prismática en la que predomina una dirección sobre las otras dos, transmitiendo la tensión al terreno de forma lineal, generalmente un muro o de pilares alineados próximos.

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Se utiliza en los siguientes casos: Cimentación de muros de carga. Cimentación de pilares alineados muy próximos. Para equilibrar las cargas excéntricas sobre zapatas medianeras. Cuando existe fuerte desproporción entre la carga lineal transmitida al cimiento y la escasa resistencia del terreno en el cual se apoya. En lugar de seguir excavando en busca de terreno más resistente, se opta por cimentaciones corridas o de ancha base. 3

1.2.- FORMAS DE LA ZAPATA CORRIDA

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1.2.- FORMAS DE LA ZAPATA CORRIDA Podemos hacer la misma clasificación, en cuanto a rigidez, que para las zapatas aisladas, es decir, rígidas y flexibles.

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Las razones de rotura, son las mismas que el resto de zapatas: Mal dimensionado de la zapata. Por esfuerzos cortantes. Mal dimensionado del armado, etc. 5

1.3.- DISPOSICIÓN EN PLANTA

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1.4.- FORMA DE TRABAJO DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS 1.4.1.- Caso de muro de carga: a) Sección transversal: trabaja como una viga en ménsula.

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1.4.- FORMA DE TRABAJO DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS La dirección principal de armado ( armadura principal) es la correspondiente a la sección transversal. La dirección secundaria de armado ( armadura de reparto) corresponde a la sección longitudinal. La cuantía en sección de la armadura de reparto será aproximadamente la mitad de la sección de armadura empleada en la dirección principal. b) La sección longitudinal en el caso de muros no representa ninguna particularidad, ya que se trata de soportar una carga uniformemente repartida (terreno) mediante un muro continuo, y la sección que trabaja es fundamentalmente transversal.

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1.4.- FORMA DE TRABAJO DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS 1.4.2.- Caso de pilares: Sección transversal: armado idéntico al visto

en el apartado anterior correspondiente al caso de muros. Sección longitudinal: con armadura similar a la vista para el caso de muros, pero teniendo en cuenta su forma de trabajo, será necesario colocar armadura en la parte superior, entre pilares. 9

1.4.- FORMA DE TRABAJO DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS

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1.4.- FORMA DE TRABAJO DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS Si la zapata es muy flexible (poco canto) puede ocurrir que pandee. Para evitar dicho pandeo tendremos dos opciones: 

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 Aumentar el canto de la zapata. Colocar un nervio rigidizador uniendo los pilares, con lo cual evitaremos el posible pandeo y economizaremos hormigón.

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1.4.- FORMA DE TRABAJO DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS En la sección longitudinal trabaja como una viga invertida (soportando el empuje del terreno).

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1.4.- FORMA DE TRABAJO DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS

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1.5.- DISPOSICIÓN DE SU ARMADURA

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1.5.- DISPOSICIÓN DE SU ARMADURA

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1.6.- CASO DE CARGAS MUY VARIABLES. ZAPATA COMBINADA Cuando existan dos pilares alineados, próximos, con cargas desiguales (luces diferentes), presentan la dificultad de poder lograr una distribución uniforme de la presión unitaria sobre el terreno. Si construimos zapatas aisladas quedan prácticamente unidas, con superposición del bulbo de presiones. Si hacemos una zapata que absorba las cargas de los dos pilares debemos tener la precaución de que la distribución de cargas bajo ambas zapatas sea sensiblemente igual, con el fin de evitar asientos diferenciales. Si adoptamos la solución de proyectar una zapata de ancho variable, hallaremos la resultante R de las cargas P1 y P2 así como su línea de acción y diseñaremos un elemento cuyo centro de gravedad coincida con la línea de acción de R, con lo cual conseguiremos la tensión que soporta el terreno sea igual, economía de hormigón y estabilidad al evitar asientos diferenciales.

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1.6.- CASO DE CARGAS MUY VARIABLES. ZAPATA COMBINADA

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1.6.- CASO DE CARGAS MUY VARIABLES. ZAPATA COMBINADA Cuando se superponen las superficies de cimentación de dos cargas, resulta conveniente construir una sola zapata para ambas cargas. En estas zapatas combinadas, aparece un esfuerzo de tracción en la parte superior que las une.  Ahí debemos colocar armadura superior.

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1.6.- CASO DE CARGAS MUY VARIABLES. ZAPATA COMBINADA En el caso de tres zapatas que se superponen, construimos una envolvente que compense las superficies superpuestas, que será sensiblemente paralela a los ejes que unen las tres zapatas. El centro de gravedad de la envolvente creada debe coincidir con el centro de las 3 cargas. Igualmente colocaremos armadura en la parte superior de la zapata, en la dirección del eje de unión de los pilares.

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1.7.- TÉCNICA CONSTRUCTIVA DE EJECUCIÓN DE LAS ZAPATAS COMBINADAS Y CORRIDAS     

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Movimiento de tierras y limpieza del solar. Replanteo. Excavación de cimientos: entibado y encofrado si es necesario. Refinado manual de la excavación. Excavación de los 10 cm. últimos de tierra y colocación del hormigón de limpieza. Puesta en obra de la armadura: Parrilla inferior (con separadores). Jaula de la viga de rigidización (armadura gruesa arriba).  Armadura de arranque de los soportes, etc. Verificación del replanteo y alineación de muros y pilares. Hormigonado, dejando juntas de hormigonado donde el diagrama de momentos sea cero. La disposición de las juntas será al contrario de la viga normal. Curado del hormigón. 20

1.7.- TÉCNICA CONSTRUCTIVA DE EJECUCIÓN DE LAS ZAPATAS COMBINADAS  Y CORRIDAS Debemos recordar que la separación entre armaduras estará comprendida entre 10 y 30 cm., que la armadura mínima serán barras de diámetro 12 mm. Las juntas de dilatación o retracción deberán hacerse del siguiente m odo:

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1.7.- TÉCNICA CONSTRUCTIVA DE EJECUCIÓN DE LAS ZAPATAS COMBINADAS  Y CORRIDAS

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ZAPATAS COMBINADAS USO Y DIMENSIONAMIENTO USO: Si las cargas de varias columnas se transmiten a una misma zapata, las dimensiones de ésta deben ser tales que su centroide coincida con el de las cargas de las columnas, bajo condiciones normales, y de manera que la presión máxima debajo de la zapata no exceda de la presión de seguridad del suelo bajo las cargas más severas. Se acostumbra usar las zapatas combinadas a lo largo de los muros de los edificios en los linderos de la propiedad, donde las zapatas corridas no pueden prolongarse fuera de los límites de la estructura.  A veces, cuando un pilar no puede apoyarse en el centro de la zapata, sino excéntricamente sobre la misma o cuando se trata de un pilar perimetral con grandes momentos flectores la presión del terreno puede ser insuficiente para prevenir el vuelco de la cimentación. Una forma común de resolverlo es uniendo o combinando la zapata de cimentación de este pilar con la más próxima, o mediante vigas centradoras, de tal manera que se pueda evitar el giro de la cimentación.

Un caso frecuente de uso de zapatas combinadas son las zapatas de medianería o zapatas de lindero, que por limitaciones de espacio suelen ser zapatas excéntricas. Por su propia forma estas zapatas requieren para un correcto equilibrio una viga centradora. Dicha viga centradora junto con otras dos zapatas, constituye un caso de zapatas combinadas.

DIMENSIONAMIENTO : ZAPATAS COMBINADAS Son aquellas fundaciones que soportan más de una columna. Se opta por esta solución cuando se tienen dos columnas muy juntas y al calcular el área necesaria de zapata para suplir los esfuerzos admisibles s obre el suelo nos da que sus áreas se montan.

También se puede construir una fundación combinada en el caso de que una de las columnas sea medianera y se quiera amarrar con una de las fundaciones interiores, note que aquí la misma zapata cumpliría la función de viga de fundación. Otro caso de fundaciones combinadas es cuando soportan mas de dos columnas. Se puede dar cuando el esfuerzo admisible es pequeño y se requiere una gran área de fundación. La combinación puede cubrir columnas de un solo eje y se convierte en fundación alargada. Si se reunen todas las columnas de una edificación se convierte en losa de fundación. a. Fundaciones combinadas para dos columnas: Filosofía de diseño: Se quiere que la presión de contacto sobre el suelo sea uniforme para evitar cualquier rotación de la fundación. Esto se traduce en que entre la resultante de las cargas actuantes de las columnas y la resultante de las presiones del suelo no exista ninguna excentricidad. La posición de la resultante debe coincidir con el centro geométrico de la fundación. Las geometrías más comunes para estas zapatas son:

La forma y dimensiones de las fundaciones salen de igualar las ecuaciones de posición de la resultante con el centroide de la fundación. Por ejemplo en el caso de fundación rectangular al igualar esta ecuaciones podemos despejar L. Una vez determinado esta dimensión podemos conocer B por medio de la ecuación de esfuerzos admisibles del suelo:

Si el lado L tiene alguna restricción particular, caso de medianería, y la dimensión hallada es mayor que la disponible, entonces tenemos que recurrir a cambiar la forma de la fundación, ya sea por formas trapezoidales o compuestas. En estas formas toca resolver las ecuaciones colocando el valor máximo de L permitido y asumiendo un valor ya sea de B1 o B2 y encontrando el otro.

Para el diseño de estas zapatas se sigue la misma metodología de las zapatas con viga de fundación, o sea se construye un diagrama de momentos y cortante en el sentido largo de la fundación y se calcula refuerzo y verifica corte con esos diagramas; para el sentido corto se resuelve el problema como si fuera una fundación simple. Se debe tener en cuenta que en realidad los esfuerzos se reparten en las zonas cercanas a las columnas, entonces se coloca refuerzo de voladizo en el sentido corto en una zona con líneas a 45 grados a partir del eje de columna, en la zona que no abarcan estas líneas, o sea la central, se coloca refuerzo mínimo.

PROBLEMA DESARROLLADO EN EXCEL PARA ZAPATA COMBINADA

 Aquí presentamos una planilla Excel para el diseño de zapatas combinadas, se toman en cuenta los siguientes puntos para el cálculo: 1. Predimensionamiento 2. Presión admisible del suelo 3. Geometría requerida de la zapata 4. Presión ultima de diseño 5. Verificación del cortante actuante y resistente 6. Refuerzo por flexión: Sentido longitudinal 7. Refuerzo por flexión: Sentido transversal.