UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
FACULTAD DE INGENIERIA
ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE CIVIL
CATEDRA:DOCENTE: ING. HUGO R. LUJAN JERITEMA:
PRESENTACIONComo parte del curso de CONCRETO ARMADO II, que se
est desarrollando en el presente semestre acadmico en la
universidad, en esta parte del curso se desarrollara como primera
parte el tema de ZAPATAS Y CIMENTACIONES, para lo cual se
desarrollara en el presente trabajo.
La subestructura o cimentacin es aquella parte de la estructura
que se coloca generalmente por debajo de la superficie del terreno
y que transmite las cargas al suelo o roca subyacentes. Todos los
suelos se comprimen al someterlos a cargas y causan asentamientos
en la estructura soportada. Los dos requisitos esenciales en el
diseo de cimentaciones son: que el asentamiento total de la
estructura est limitado a una cantidad tolerablemente pequea y que,
en lo posible, el asentamiento diferencial de las distintas partes
de la estructura se elimine. Con respecto al posible dao
estructural, la eliminacin de asentamientos distintos dentro de la
misma estructura es incluso ms importante que los lmites impuestos
sobre el asentamiento uniforme global.En el siguiente trabajo se
presenta la programacin de diseo de zapatas rectangulares y
combinadas, en hoja de clculo, con el objetivo de adquirir
habilidades en el diseo de dicho elemento estructural. Por lo cual
se presenta el siguiente trabajo con la finalidad de contribuir con
el desarrollo adecuado de las labores acadmicas del presente
semestre acadmico.
MARCO TEORICO
ZAPATAS Y CIMENTACIONESLa subestructura o cimentacin es aquella
parte de la estructura que se coloca generalmente por debajo de la
superficie del terreno y que transmite las cargas al suelo o roca
subyacentes.ZAPATAS RECTANGULARES Las zapatas aisladas son losas
rectangulares o cuadradas que sirven de apoyo a columnas. El
peralte efectivo mnimo en el borde de una zapata de seccin variable
es 15 cm.
PRESION NETA DEL SUELO
Reaccin amplificada del suelo
La reaccin amplificada del suelo se utiliza para el clculo de
los esfuerzos en la cimentacin y para la determinacin del refuerzo.
La reaccin del suelo, sin amplificar, est constituida por el peso
de la zapata, el peso del suelo. las cargas aplicadas directamente
sobre el suelo (sobrecarga, peso del piso. etc.) y las cargas
provenientes de la columna o rnuro.Verificacin del corte
Para el diseo par corte, las cimentaciones se pueden estudiar
como vigas chatas y anchas, o como losas con comportamiento en dos
direcciones. El primer caso, se denomina corte por flexin y el
segundo, corte por punzonamiento.La resistencia del concreto al
corte por punzonamiento es igual a la menor determinada a travs de
las siguientes expresiones:
Refuerzo longitudinal por flexin
La cimentacin funciona como una losa sometida a flexin en dos
direcciones. El diseo del refuerzo se efecta considerando la flexin
en cada direccin independientemente. Analizando la zapata como un
volado.Verificacin de la conexin columna-zapatao muro-zapata y
desarrollo del refuerzo
Las cagas que se trasmiten a travs de las columnas y muros deben
ser adecuadamente transferidas a la cimentacin. Esta transferencia
se efecta a travs del concreto y en caso de ser necesario haciendo
uso de refuerzo.Para a transferencia de fuerzas, el concreto
trabaja a compresi611 pura. El aplastamiento en la superficie de
contacto entre columna y cimiento no deber exceder la resistencia
dada por la expresin (4-2) que se reproduce a continuacin:
Donde es igual a 0.65 pues se est analizando aplastamiento en el
concreto
En columnas y pedestales, el rea de refuerzo en la interface no
ser menor que 0.005 veces el rea bruta de la columna o pedestal.
Para muros, el rea mnima de refuerzo no ser menor que 13 cuanta
mnima vertical de muros.ZAPATAS COMBINADASLas zapatas combinadas
consisten en una zapata comn a dos o ms columnas alineadas. Se
utilizan cuando la distancia entre estas es reducida o cuando la
capacidad portante del terreno es tan baja que se requieren zapatas
de gran rea lo que ocasiona que estas se traslapen.
Las dimensiones de las zapatas de las columnas exteriores de una
edificacin estn condicionada por los lmites de propiedad,
generndose, por lo general, excentricidades en la zapata que no
pueden ser resistidas por la columna. La presin del suelo no es
uniforme y en muchos casos, es imposible conseguir que los
esfuerzos sean menores que la capacidad portante del terreno.
En estos casos, es conveniente usar zapatas combinadas que unan
la columna exterior con la interior adyacente. con objeto de
eliminar dicha excentricidad y conseguir que la reaccin del suelo
sea uniforme.Es conveniente que, cuando sea posible. la zapata se
extienda ms all del borde de la columna para que la seccin crtica
por punzonamiento no sea disminuida.
Definido el largo de la zapata combinada, la capacidad portante
neta del terreno y las cargas de gravedad, se determina el ancho de
la cimentacin:
Los diagramas de momentos flectores y fuerzas cortantes en la
direccin paralela al largo de la zapata se muestra en la figura
12.20. Se puede considerar que las columnas son apoyos de tipo
cuchilla o se puede considerarlas con sus dimensiones reales. Esto
reducir los esfuerzos de la cimentacin en estas secciones.
Antes de calcular el refuerzo por flexin, se verifica el
punzonamiento y la transferencia de las cargas de las columnas a la
zapata. En caso de ser necesario se incrementa el peralte del
elemento. Si las columnas estn pegadas al borde de la zapata ser
necesario reducir la seccin crtica para la verificacin del corte
por punzonamiento,
El refuerzo mnimo es igual a 0.001 8hS. Dependiendo de la
separacin entre columnas, el acero de flexin tendr distribuciones
diferentesEn las secciones donde no se requiera refuerzo por
flexin, se recomienda colocar acero adicional en la parte inferior
igual a la mitad o la tercera parte del requerido en la parte
superior. Finalmente, se verifica la longitud de anclaje del
refuerzo.
El refuerzo longitudinnl paralelo a la menor dimensin de la
cimentacin se calcula considerando que a cada columna le
corresponde una porcin de la zapata. La parte de la zapata que
corresponde a cada una de ellas es la limitada por su borde nis
cercano y la seccin de fuerza cortante nila.Se recomienda
distribuir el acero calculado en una franja limitada por las
secciones verticales paralelas a la cara de la columna a d/2 de
sta, como semuestra en la figura y en el resto de la zapata acero
adicional al doble del espaciamiento.
Se verifica la resistencia al corte por flexin en esta direccin
aunque por lo general, no se requiere refuerzo transversal en este
sentido.
PROGRAMACION
EN HOJA DE CLCULO
ESCUELA CADEMICO PROFESIONAL DE INAGENIERIA CIVIL
UNIVERSIDAD NACIONAL DE HUANCAVELICA
CONCRETO ARMDO II
DISEO DE ZAPATAS
ALUMNO:
REQUENA MACHUCA, DAVID
HUANCAVELICA- CIUDAD UNIVERSITARIA
2012
CICLO: X
DISEO DE ZAPATAS Pgina 11
