Diseño de zapata aislada

Diseño estructural de Zapatas Aisladas

Esperamos que esta alternativa para diseñar Zapatas Aisladas les sea de utilidad y compartan la información con el resto de colegas!

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Zapatas Aisladas

Empleadas para pilares aislados en terrenos de buena calidad, cuando la excentricidad de la carga del pilar es pequeña o moderada. Esta última condición se cumple mucho mejor en los pilares no perimetrales de un edificio. Las zapatas aisladas según su relación entre el canto y el vuelo o largo máximo libre pueden clasificarse en:

Construcción de una cimentación con zapata aislada

  • Zapatas rígidas o poco deformables.
  • Zapatas flexibles o deformables

Y según el esfuerzo vertical esté en el centro geométrico de la zapata se distingue entre:

  • Zapatas centradas.
  • Zapatas excéntricas.
  • Zapatas irregulares.
  • Zapatas colindantes

El correcto dimensionado de las zapatas aisladas requiere la comprobación de la capacidad portante de hundimiento, la comprobación del estado de equilibrio (deslizamiento, vuelco), como la comprobación resistente de la misma y su asentamiento diferencial en relación a las zapatas contiguas.

Para construir una zapata aislada deben independizarse los cimientos y las estructuras de los edificios ubicados en terrenos de naturaleza heterogénea, o con discontinuidades, para que las diferentes partes del edificio tengan cimentaciones estables. Constructivamente, conviene que las instalaciones del edificio estén sobre el plano de los cimientos, sin interceptar zapatas o riostras.

La profundidad del plano de apoyo se ja basándose en el informe geotécnico, sin alterar el comportamiento del terreno bajo el cimiento, a causa de las variaciones del nivel freático o por posibles riesgos debidos a las heladas. Es conveniente llegar a una profundidad mínima por debajo de la cota superficial de 50 u 80 cm en aquellas zonas afectadas por estas variables.

El informe geotécnico proporciona información sobre la resistencia a compresión de los diferentes estratos, por lo que a partir de él es posible decidir el estrato más adecuado teniendo en cuenta la heterogeneidad del terreno y el coste de construcción de los diversos tipos de cimentación.

En el caso que el edificio tenga una junta estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efectúa una sola zapata para los dos soportes. En cuanto al hormigón, la mayor parte de instrucciones de hormigón recomiendan bajo condiciones usuales, usar hormigón de consistencia plástica, con áridos de tamaño alrededor de 40 mm.

En la ejecución, y antes de echar el hormigón, disponer en el fondo una capa de hormigón pobre de aproximadamente 5 cm de espesor, antes de colocar las armaduras. Para todo tipo de zapata, el plano de apoyo de la misma debe quedar empotrado 10 cm. en el estrato del terreno.

Datos generales y proceso para el Diseño

Datos Generales

Sección de columna
Carga Muerta
Carga Viva
Capacidad portante del suelo
Profundidad de desplante
Peso especíco del terreno
Resistencia del concreto de la zapata
Sobrecarga del piso
Resistencia del acero
Recubrimiento
Diámetro de las varillas de refuerzo

Cálculos

– Reacción neta del terreno
– Dimensionamiento de la altura h de la zapata por punzonamiento (Condición de diseño, vericación de cortante)
– Diseño en el sentido longitudinal (Diseño por exión, Vericación del acero mínimo, cálculo de varillas)
– Diseño en el sentido transversal (Vericación del acero mínimo, cálculo de varillas)
– Longitud de desarrollo del refuerzo
– Transferencia del aplastamiento sobre la columna
– Resistencia al aplastamiento en el concreto de la cimentación

La planilla realiza verificaciones con condicionantes en varios puntos del diseño, condicionantes que deben cumplirse para seguir con el cálculo, además tiene una hoja adicional (Hoja 1) donde se encuentran los diámetros de las varillas de acero a utilizar con sus respectivas áreas, valores que pueden modificarse según necesidades de cada quien.

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