TRABAJO-ZAPATA AISLADAS.docx

FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA ESCUELA ACADEMICA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ZAPATAS AISLADAS

CONCRETO ARMADO II CATEDRATICO: ING. RENATO VIZCARRA ALUMNA: SRTA. PATRICIA MAMANI CALLALLA ILO – PERU 2017

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS

ZAPATAS AISLADAS

INTRODUCCIÓN ................................................................................................................................3 MARCO TEÓRICO ..............................................................................................................................4 I.

ZAPATAS AISLADAS ................................................................................................................8 1.1 DEFINICIÓN ..........................................................................................................................8 1.2 TIPOS....................................................................................................................................8 1.3 CRITERIOS DISEÑO ...............................................................................................................9 1.3.1

DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA: PRESIÓN NETA ADMISIBLE ADMISIBLE ...... 10

1.3.2

DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA ...................................................... 11

1.3.3

FLEXIÓN ................................................................................................ 12

1.3.4

FLEXIÓN- DISTRIBUCIÓN DEL REFUERZO ........................................ 13

1.3.5

CORTANTE ........................................................................................... 13

1.3.6 TRANSFERENCIA DE LA FUERZA DE LA COLUMNA A LA ZAPATA .. 16

1.4 CARACTERÍSTICAS GENERALES ......................................................................................... 17 MARCO METODOLOGICO .............................................................................................................. 18 CONCLUSIONES ............................................................................................................................. 22 BIBLOGRAFÍA 23

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INTRODUCCION Cualquier edificio que se quiera afirmar a la tierra tiene que tener una cimentación adecuada al suelo, al peso y al tamaño de la obra a construir. Las características del suelo son fundamentales para programar que tipo de cimentación es la apropiada para la carga total del edifico. El peso y el alto de la estructura indican que tipo zapatas o losas de cimentación son las ideales. La descripción básica de las cimentaciones se dividen en: Zapatas Aisladas, Zapatas Corridas, Zapatas Combinadas y en Losas de Cimentación.

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MARCO TEORICO

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I. ZAPATAS AISLADAS 1.1 DEFINICION: soporta una sola columna y aquellas que soportan dos columnas contiguas separadas por una junta de dilatación (diapason).

1.2. TIPOS: A. INTERIOR, cuando soporte una columna interior de la estructura B. DE MEDIANERIA, si se trata de una columna del borde del terreno. C. DE ESQUINA, si se trata de una columna de la esquina de la estructura.

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1.3. CARACTERISTICAS a) Las zapatas aisladas son un tipo de cimentación superficial que sirve de base de elementos estructurales puntuales como son los pilares; de modo que esta zapata amplía la superficie de apoyo hasta lograr que el suelo soporte sin problemas la carga que le transmite. b) El término zapata aislada se debe a que se usa para asentar un único pilar , de ahí el nombre de aislada. Es el tipo de zapata más simple, aunque cuando el momento flector en la base del pilar es excesivo no son adecuadas y en su lugar deben emplearse zapatas combinadas o zapatas corridas en las que se asienten más de un pilar. c)

La zapata aislada no necesita junta pues al estar empotrada en el terreno no se ve afectada por los cambios térmicos, aunque en las estructuras sí que es normal además de aconsejable poner una junta cada 3 m aproximadamente, en estos casos la zapata se calcula como si sobre ella solo recayese un único pilar. Una variante de la zapata aislada aparece en edificios con junta de dilatación y en este caso se denomina "zapata ajo pilar en junta de diapasón".

d) En el cálculo de las presiones ejercidas por la zapata debe tenerse en cuenta además del peso del edificio y las sobrecargas, el peso de la propia zapata y de las tierras que descansan sobre sus vuelos, estas dos últimas cargas tienen un efecto desfavorable respecto al hundimiento. Por otra parte en el cálculo de vuelco, donde el peso propio de la zapata y las tierras sobre ellas tienen un efecto favorable. e) 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. Conviene que las instalaciones del edificio estén sobre el plano de los cimientos, sin cortar zapatas ni riostras. Para todo tipo de zapata, el plano de apoyo de la misma debe quedar empotrado 1 dm en el estrato del terreno. La profundidad del plano de apoyo se fija 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. f)

En el caso en que el edificio tenga una junta estructural con soporte duplicado (dos pilares), se efectúa una sola zapata para los dos soportes. Conviene utilizar 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 (emplantillado), antes de colocar las armaduras.

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DISEÑO DE UNA ZAPATA AISLADA

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1.4. CRITERIOS DE DISEÑO: En general las zapatas interior serán de planta cuadrada, tanto por su  facilidad constructiva como por la sencillez del modo estructural de trabajo. Sin embargo, podrá convenir diseñar zapatas de planta rectangular cuando: Las separaciones entre crujías sean diferentes en dos sentidos perpendiculares. Existan momentos flectores en una dirección.

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Los pilares sean de sección rectangular.

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Se haya de cimentar dos pilares contiguos separados por una junta de dilatación. Si los condicionantes geométricos lo permiten, las zapatas de medianería serán de planta rectangular y las de esquina de planta cuadrada. Se considerarán estructuralmente rígidas las zapatas cuyo vuelo v en la dirección principal de mayor vuelo sea menor que dos veces el canto h (v < 2h). Las zapatas se considerarán flexibles en caso contrario (v>2h). Las zapatas aisladas se podrán unir entre sí mediante vigas de acople horizontal, que tendrán como objeto principal evitar desplazamientos laterales. En especial se tendrá en cuenta la necesidad de vigas de acople horizontal entre las zapatas en aquellos casos que prescriba la Norma Técnicas: E.030, E.060. Podrá ser conveniente unir zapatas aisladas, en especial de medianería y esquina, a otras zapatas contiguas mediante vigas de conexión (centradoras) para resistir momentos aplicados por muros o columnas para redistribuir cargas y presiones sobre el terreno. Para cumplir este cometido se podrá disponer asimismo de otras múltiples posibilidades de diseño (contribución de techos, introducción de tirantes, etc.

1.4.1. DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA: PRESION NETA ADMISIBLE 

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Peso propio y sobrecarga de suelo.

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1.4.2.

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Presión Neta.

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Presión Bruta.

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DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA

a) e=M/P=0

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b) 0
En algunos casos se utilizan zapatas con una excentricidad física de la columna para disminuir la excentricidad mecánica y así reducir los esfuerzos en el extremo de la zapata o incluso, si las excentricidades son pequeñas, conseguir una distribución uniforme de presiones.

1.4.3. FLEXION Ubicación de las secciones críticas para determinar el máximo momento mejorado en una zapata aislada.

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Ubicación de las secciones críticas para determinar el máximo momento mayorado en una zapata aislada.

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1.4.4

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FLEXION – DISTRIBUCION DEL REFUERZO

En las zapatas cuadradas o rectangulares que trabajan en una sola dirección y en las zapatas cuadradas que trabajan en dos direcciones, la armadura de flexión se debe distribuir uniformemente en todo en ancho de la zapata (15.4.3). En el caso de las zapatas rectangulares que trabajan en dos direcciones, la armadura se debe distribuir como se indica en la Tabla.

1.4.5. CORTANTE Ubicación de las secciones críticas para determinar el máximo momento mayorado en una zapata aislada.

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Cortante acción de viga:

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Punzonamiento (acción dos direcciones):

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La sección critica para este modo de falla se considera en un perímetro que rodea la columna a una distancia igual a la mitad del peralte efectivo de la zapata, medida desde la cara de la columna.

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P

Para las columnas de borde, en las cuales la zapata se prolonga en voladizo más allá de la columna, el perímetro crítico puede estar formado tanto por tres como por cuatro lados.

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

La superficie crítica equivalente que deberá investigarse estará localizada de modo que su perímetro, bo, sea mínimo, pero no necesita estar más cerca de d/2 desde: (a) los bordes o las esquinas de las columnas, cargas concentradas, o áreas de reacción, o (b) los cambios en el espesor de la losa, tales como los bordes de capiteles o ábacos.

1.4.6.

TRANSFERENCIA DE LA FUERZA DE LA COLUMNA A LA ZAPATA

Todos los esfuerzos aplicados en la base de una columna (elemento apoyado) se deben transmitir a la zapata (elemento de apoyo) mediante apoyo sobre el concreto y/o mediante refuerzo. Los esfuerzos de tracción deben ser resistidos en su totalidad por el refuerzo.

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A

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se mide en esta plano

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Miembro apoyado (columna):

Donde A2 = área de la base inferior de la mayor pirámide, cono truncada o cuña que queda contenida en su totalidad dentro del apoyo y que tiene por base superior el área cargada, y pendientes laterales de 1 vertical por 2 en horizontal. 

Cuando se supera la resistencia al aplastamiento es necesario disponer refuerzo para transmitir el exceso de carga. Se debe proveer un área mínima de armadura que atraviese la interface entre la columna y la zapata, aún cuando no se supere la resistencia al aplastamiento del concreto.

El refuerzo puede consistir en barras prolongadas o barras en espera.

1.5 CARACTERISTICAS GENERALES 

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El dimensionamiento de la superficie de cimentación, o superficie de contacto cimiento o zapata con los terrenos, depende de la distribución de presiones en dicha superficie. La distribución real de presiones y asientos en el terreno es muy variable, según la rigidez de la zapata y el tipo de terreno. Esta variabilidad de forma de distribución de presiones y asientos, puede simplificar sin excesivo error, en zapatas aisladas utilizando para su cálculo y estudio un diagrama de distribución de presiones lineal. En cimientos o zapatas continuos o lineales, esta simplificación puede conducir a errores importantes y requiere para su estudio aproximarse a modelos de distribución de presiones y deformaciones más ajustados a los reales.

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La carga vertical y el momento es equivalente a una sola carga vertical N1, aplicada en un punto A con una excentricidad e=M/N1, al ser la carga excéntrica produce una distribución de presiones, no uniforme, sino trapezoidal o triangular, según sea menor o mayor la excentricidad.

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MARCO METODOLOGICO

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Encontrar la altura mínima de la zapata aislada cuadrada considerando los siguientes datos:

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CONCLUSIONES

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CONCLUSIONES:

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Se concluye que la zapata aislada es de suma importancia ya que nos permiten resistir cargas de la estructura de manera individual

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Concluimos que las zapatas aisladas se caracterizan de estar separados de o tras por una cierta distancia proporcional a la longitud del lado de un edificio

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se concluye que los momentos flectores de una zapata es dependiente de las cargas asignadas, ya sea por carga muerta o viva

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se concluye que las zapatas deben ser diseñadas con un factor de seguridad para prevenir posibles fallos estructurales del edificio en cuestión

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REFERENCIAS

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

González de Vallejo, Luis & Otros (2004). Ingeniería Geológica. Pearson Educación, S.A.  Madrid. ™ Peck, Ralph & Otros (2004). Ingeniería de Cimentaciones. Editorial Limusa, S.A. de C.V. México, D.F.

REFERENCIAS ELECTRÓNICAS      



    

http://es.wikipedia.org/wiki/Cimentación http://es.wikipedia.org/wiki/Código_Técnico_de_la_Edificación http://html.rincondelvago.com/cimentacion.html http://html.rincondelvago.com/cimentaciones.html http://html.rincondelvago.com/cimentacion_pilotaje_construccion.html http://inciarco.com/foros/showthread.php?p=22353 ™ http://sig.aytocaceres.es/pgou/documentacion/anejos/Sur/fratres.pdf ™ http://www.arqhys.com/tiposcimentaciones.html http://www.arquitectosdecadiz.com/uploads/%C1reas_Estructuras/Tipos%20de %20cimentacion.pdf ™ http://www.arquitectuba.com.ar/monografias-dearquitectura/cimentaciones-3/ http://www.edicionsupc.es/ftppublic/pdfmostra/EC01201M.pdf http://www.monografias.com/trabajos73/hundimiento/hundimiento2.shtml http://www.construmatica.com/construpedia/Ensayo_Proctor# http://www.parro.com.ar/definicion-de-presión+admisible+del+terreno http://www.uclm.es/area/ing_rural/Trans_const/Tema24.pdf

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PANEL FOTOGRAFICO

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PANEL FOTOGRAFICO DE ZAPATAS AISLADAS EN OBRAS DE CONSTRUCCION

VACIADO SECCIONES DE ZAPATA AISLADA CONCRETO ARMADO II

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ZAPATA AISLADA DISEÑO NORMA ACI 308-05

CONSTRUCCION DE ZAPATA AISLADA

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ZAPATA AISLADA CENTRADA

CIMENTACIÓN DE ZAPATAS AISLADAS

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ZAPATA AISLADA

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