Diseño estructural de zapatas aisladas cuadradas por el método de teoría elástica – Excel

By Ing. Luis Colmenarez
diseño de zapatas aisladas cuadradas

Excel para Diseño estructural de zapatas aisladas cuadradas por el método de teoría elástica

Concepto de teoría elastica

La teoría elástica es ideal para calcular los esfuerzos y deformaciones que se presentan en una estructura de concreto bajo las cargas de servicio. Sin embargo esta teoría es incapaz de predecir la resistencia última de la estructura con el fin de determinar la intensidad de las cargas que provocan la ruptura y así poder asignar coeficientes de seguridad, ya que la hipótesis de proporcionalidad entre esfuerzos y deformaciones es completamente errónea en la vecindad de la falla de la estructura. La teoría plástica es un método para calcular y diseñar secciones de concreto reforzado fundado en las experiencias y teorías correspondientes al estado de ruptura de las teorías consideradas.

Zapatas aisladas

Existen diferentes tipos de cimientos basados ​​en el no. de un factor. La base aislada es uno de los tipos de cimientos más populares y simples utilizados en todo el mundo. Los cimientos son muy importantes para el edificio. Finalmente, toda la carga del edificio se transfiere al suelo a través de los cimientos.

Las zapatas aisladas son las zapatas más utilizadas para la columna de concreto de cemento reforzado porque es simple y más económico. Se utiliza una base aislada para soportar una sola columna. Las zapatas aisladas son zapatas independientes que se proporcionan para cada columna.

Las zapatas aisladas se usan cuando

  • Las columnas no están muy separadas.
  • Las cargas en las zapatas son menores.
  • La capacidad de carga segura del suelo es generalmente alta.

Las zapatas aisladas consisten esencialmente en una losa inferior. Hay tres tipos básicos de losas inferiores

  • Zapata (con espesor uniforme)
  • Zapata escalonada (con espesor no uniforme)
  • Zapata inclinada (sección trapezoidal)
Tipos de zapatas aisladas

Las zapatas se enfrentan al efecto de la presión del suelo hacia arriba. En tal caso, las zapatas se doblan en forma de plato. Por lo tanto, se proporciona una malla de acero reforzado para resistir las dos fuerzas internas principales, a saber, la fuerza de corte y el momento flector. Cuando las zapatas se enfrentan al límite de la tierra o una carretera donde no puede descansar en las propiedades de los vecinos, las zapatas pueden diseñarse como zapatas combinadas o incluso se usan zapatas excéntricas como alternativa a las zapatas aisladas.

Las zapatas aisladas pueden tener diferentes formas en planta, generalmente, depende de la forma de la sección transversal de la columna.

El diseño de zapatas aisladas

El objetivo del diseño de zapatas aisladas es determinar:

  • Área de zapata
  • Espesor de zapata
  • Detalles de refuerzo de la zapata con un momento satisfactorio y consideración de la fuerza de corte.
  • Verifique la longitud del desarrollo y las tensiones de corte.

Todas estas cosas se llevaron a cabo considerando las cargas en las zapatas, la capacidad de carga segura ( SBC ) del suelo, el grado de concreto y el acero. La cubierta mínima para el refuerzo principal no debe ser inferior a 50 mm en la superficie del contacto con la superficie de tierra. El diámetro del refuerzo principal no debe ser inferior a 10 mm.

Los pasos de diseño seguidos en el diseño de zapatas son:

  • Descubra un área de zapatas basada en cargas factorizadas.
  • Asumir el espesor adecuado de la zapata
  • Descubra la sección crítica para flexión y corte
  • Descubra el momento flector y las fuerzas de corte en la sección crítica
  • Verificar la adecuación del grosor supuesto
  • Descubre detalles de refuerzo
  • Verifique las tensiones del rodamiento
  • Verifique la longitud del desarrollo

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