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Zapata
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“Año De La Diversificación Productiva Y Del Fortalecimiento De La
Educación”
FACULTAD INGENIERÍA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
CURSO
CONCRETO ARMADO II
DOCENTE
ING. ARANGURI CASTILLO GLORIA
TITULO
ZAPATAS COMBINADAS
AUTORES:
LÓPEZ CHÁVEZ KATHERIN
HUAMAN CORALES YMI
LARA VILLANUEVA MAXIMO
CHINCHAYAN OLASCUAGA JOHE
CHIMBOTE
ANCASH – PERÚ
2015
INTRODUCCION
Este informe tiene como finalidad conocer este tipo de zapata y en qué modo se usa en
el campo de la construcción civil.
Se diseñan para resistir principalmente los esfuerzos debidos al cortante por flexión y
punzonamiento, así como para resistir los momentos flectores que se producen en
ambas direcciones debido a la reacción del suelo.
Este tipo de zapatas se usa cuando dos columnas de las edificaciones están bastante
cerca, y las dimensiones en planta de las zapatas están casi en contacto entre sí,
entonces se usa un solo cimiento para las dos columnas.
A continuación vamos a conocer los tipos de zapata combinada que existen y cuál es
su función de cada una de ellas, como así también es importante conocer los pasos para
diseñar una zapata combinada.
1. OBJETIVOS
Objetivos Específicos
Dar a conocer el diseño de zapatas combinadas.
Objetivos Generales
Realizar un diseño de zapatas combinadas.
2. MARCO TEÓRICO
2.1 DEFINICIÓN
Si la distancia entre columnas vecinas es tan reducida que las respectivas bases se
superponen o quedan muy próximas entre sí, convendrá reemplazarlas por una base
única. Las zapatas de esta clase, que reciben la carga conjunta de dos o más columnas
se denominan zapatas combinadas.
También se conoce como zapata combinada la resultante de la unión de dos zapatas
aisladas que transmiten conjuntamente al terreno los esfuerzos a que están sometidas,
producidos por acciones directas o indirectas. Se trata de un caso particular de zapata
continua bajo soportes que transmiten la carga de varios soportes alineados mediante
una zapata alargada.
Una zapata combinada se caracteriza por soportar más de un elemento sobre una misma
base, además de tener un espesor mucho mayor que el de una zapata aislada o corrida.
Como una alternativa, se pueden ligar los elementos a soportar por medio de una
contrabe, con lo que eso se reduce el espesor de la
zapata. Esta opción podría utilizar un menor
volumen de concreto.
Una zapata combinada se suele emplear para
integrar el funcionamiento de una zapata inestable o
ineficiente por sí sola, con otra zapata estable o
eficiente, mediante una viga de rigidez.
Las zapatas combinadas son un tipo
de Cimentaciones por Zapatas.
Puede que al predimensionar los cimientos, la distancia entre zapatas resulte pequeña,
o en algunos casos, hasta pueden llegar a superponerse.
Esto plantea dos problemas:
Es el caso posible de desmoronamiento de tierras; ello requeriría la utilización
de encofrados al abrir los pozos.
Otro inconveniente a subsanar es la influencia de cada zapata sobre el suelo activo
de la zapata próxima, lo que se llama superposición de bulbos. Este es el caso en
que se opta por una zapata combinada.
Lo que hay que tomar en cuenta es que si tenemos unas buenas zapatas combinadas
vamos a llegar a poder tener buenas bases.
2.2. PREDIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA
El predimensionamiento de la zapata se efectúa de modo que la resultante de las cargas
permanentes sin amplificar, incluidos los momentos, coincida con la ubicación del
centro de gravedad de la zapata. Para ello, se extiende, desde la línea de acción de la
resultante, una longitud a ambos lados igual o mayor que la distancia entre este punto
y el limite exterior de la columna más alejada. Es conveniente que, cuando sea posible,
la zapata se extienda más allá del borde de la columna para que la sección crítica por
punzonamiento no sea disminuida. Definido el largo de la zapata combinada, la
capacidad portante neta del terreno y las cargas de gravedad, se determine el ancho de
la cimentación:
DIMENSIONAMIENTO DE ZAPATA COMBINADA
2.1 ELEMENTOS DE UNA ZAPATA COMBINADA
P1, P2 = carga en columnas 1,2
s1, s2 = dimensión de las columnas 1 y 2
R = resultante = P1+P2
X1 =ubicación de la resultante respecto al eje de la columna 1
L =longitud de la zapata
B = ancho de la zapata
H = peralte de la zapata
a = longitud del volado de zapata respecto a la columna 2
q admisible = capacidad portante por falla a cortante o por asentamiento.
ZAPATAS COMBINADAS QUE SOPORTAN DOS O MÁS COLUMNAS
Estetipodezapatasseutilizaenedificiosdondelapresióndelsueloadmisiblees
suficientementegrandeparaquepuedanproyectarsezapatasindividualesenlamayor
parte de las columnas, las zapatas parados columnas se hacen necesarias en dos
situaciones:
1) Cuando las columnas están tan cerca del límite de la propiedad que no se pueden
construir zapatas individuales sin sobrepasar este límite.
2) Cuandoalgunascolumnasadyacenteestántancercaentresíquesuszapatasse traslapan.
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ZAPATAS QUE SOPORTAN MÁS DE DOS COLUMNAS
Cuando la capacidad de carga del subsuelo es baja de modo que se hacen necesarias
grandes áreas de contacto las zapatas individuales se remplazan por zapatas en
franjas continuas que sostienen más de dos columnas y por lo general todas las
columnas en una fila.
Las cimentaciones por franjas pueden proyectarse para que se desarrollen en una área
de contacto mucho mayor, lo cual resulta más económico que proyectar zapatas
individuales puesto que en las franjas individuales representan vigas continuas
cuyos momentos son mucho menores que los momentos en voladizos de las
grandes zapatas individuales que se extienden distancias considerables desde la
columna en las cuatro direcciones.
2.2 TIPOS DE ZAPATAS COMBINADAS
2.2.1 ZAPATAS COMBINADAS DE FORMA RECTANGULAR
Las zapatas combinadas de forma rectangular se utilizan cuando la separación
entre columnas no permite que se diseñe de forma cuadrada o cuando dos o más
columnas cercanas con cimientos cuadrados se unen para formar uno solo de forma
rectangular y si la zapata puede continuarse más allá de la columna interior a una
distancia suficiente y la columna exterior tiene una carga más ligera. En este tipo
de cimentación los esfuerzos transmitidos al suelo son distribuidos
uniformemente.
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El diseño de las zapatas rectangular consiste en determinar la localización del
centro de gravedad de las cargas que proporcionan las columnas, de tal manera que
utilizando al ancho y la longitud hacer coincidir el centroide del área con la
resultante de cargas.
2.2.2 ZAPATA COMBINADA TRAPEZOIDAL
Las zapatas de forma trapezoidal desarrollan prácticamente la misma que una de
forma rectangular, pero además se utilizan cuando existe el problema de lindero
en la propiedad, es decir, es decir que la zapata no se pueda extender más allá de
los límites del terreno, también se utiliza cuando no es posible diseñar como zapata
rectangular por existir una columna muy cercana o por existir una zapata aislada
para algún montaje especial.
Este tipo de zapata se adopta cuando las cargas de las columnas vecinas son muy
dispares, o una de las columnas se encuentra próxima a medianera.
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Se podrá recurrir a ellas en los siguientes casos:
Cuando la capacidad portante del terreno sea pequeña o moderada y
haya posible heterogeneidades.
Existan varios pilares muy próximos entre sí.
Las cargas por pilar sean muy elevadas.
Halla variación importante en la carga entre pilares.
PROCEDIMIENTO DE DISEÑO DE ZAPATAS COMBINADAS
POR EL METODO CONVENCIONAL
a) Determinación de las resultantes de las cargas actuantes (R) y la ubicación
de la resultante.
b) Determinación de la distribución de presiones.
c) Determinación del ancho de la cimentación.
d) Determinar el diagrama de fuerza cortante.
e) Determinar el diagrama de momentos flectores.
f) Diseñar la cimentación como una viga continua.
g) Diseñar la cimentación en dirección transversal en forma equivalente al de
zapatas aisladas.
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EJERCICIO:
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RECOMENDACIONES:
El diseño de zapatas combinadas es recomendable para evitar movimientos
o asientos diferenciales excesivos entre varios pilares, ya sea por una
variación importante de sus cargas o por posibles heterogeneidades del
terreno de cimentación.
Si en la base del pilar se producen momentos flectores importantes, lo que
puede dar lugar a excentricidades grandes, las zapatas combinadas y
corridas podrán constituir una solución apropiada, ya que podrán facilitar
que, en su conjunto, la carga total se situé relativamente centrada con el
centro de gravedad de la zapata.
Cuando la capacidad portante de los terrenos sea pequeña o moderada,
existan varios pilares muy próximos entre sí, o bien las cargas por pilar sean
muy elevadas; el dimensionado de los cimientos puede dar lugar a zapatas
aisladas muy cercanas, incluso solapadas. En ese caso se podrá recurrir a la
unión de varias zapatas en una sola, llamada zapata combinada cuando
recoja dos o más pilares, o zapata corrida cuando recoja tres o más
alineados.
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CONCLUSIONES:
En 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 sobre el suelo nos
da que sus áreas se montan.
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 que 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 de atado,
de tal manera que se pueda evitar el giro la cimentación.