ZAPATA La zapata que en ocasiones se le suele conocer como poyo, es una cimentación del tipo superficial que suele ser utilizada en terrenos con resistencia media o alta a la comprensión, y en terrenos homogéneos. En pocas palabras es el prisma de concreto que suele colocarse debajo de los pilares de una determinada estructura. Se encarga de anclar y de transmitir en el terreno todas las tensiones que genera la estructura. Se coloca bajo los pilares, por lo tanto, llega a transmitir las tensiones generada por la estructura hacia el terreno donde se emplaza la misma.
¿Qué es zapata rígida? También se le conocen como zapatas deformables donde el canto es igual o mayor que el vuelo máximo al ser medido en ambas direcciones.
Estas zapatas se caracterizan por llevar una armadura que le permite soportar una mayor fuerza de flexión. La armadura presenta un diámetro de 12mm, lo cual impide los efectos de corrosión. Las zapatas rígidas exigen un recubrimiento de hormigón de unos 8 cm como mínimo, y un total de 25 a 40 k g/m3 de hierro.
¿Qué es zapata flexible? En estas zapatas el canto siempre será menor que el vuelo de las dos direcciones de la zapata. Esta soporta las fuerzas de tracción y de compresión de la estructura.
La zapata flexible por sus dimensiones, se encuentran sometidas tanto a esfuerzos de compresión como de tracción. La armadura reparte los esfuerzos de tracción producidos en la zona inferior de la zapata. Aunque la cantidad de armadura depende del terreno y de la carga que soporta el cimiento, suele oscilar entre 50 y 100 kg/m3
¿Cuándo podemos decir que una zapata es rígida o flexible?
Cualquier manual o norma de hormigón define el límite entre zapata rígida y zapata flexible con la relación entre el vuelo (Vmax) y el canto (h) de la misma. Concretamente:
Sin embargo, esta clasificación atiende únicamente a los aspectos estructurales y no presupone comportamiento específico alguno sobre la distribución de tensiones en el terreno. Es decir, que solo vale para saber cómo tengo que calcular la estructura: si tengo que considerar un modelo de bielas y tirantes, caso de zapata rígida, o considero los vuelos como voladizos, el caso de zapata
flexible. Como podéis apreciar se trata de una expresión que solo tiene en cuenta la geometría de la cimentación. Es decir, esta clasificación no te dice nada sobre cómo se comporta la ley de presiones del terreno bajo la zapata. De hecho, existe otra clasificación de zapata rígida o flexible en función del comportamiento de la ley de presiones del terreno dada por la siguiente expresión:
Siendo:
E = Módulo de elasticidad del terreno de cimentación. Eh= Módulo de elasticidad del material que forma la zapata. Y si queremos tener en cuenta el coeficiente de balasto, en lugar de módulos elásticos del terreno, también tenemos expresiones del tipo:
Siendo: Ic= el momento de inercia de la sección de la zapata perpendicular a la dirección del vuelo considerado respecto a la horizontal que pasa por su centro de gravedad:
Ksb = el módulo de balasto de cálculo. De esta manera, una zapata rígida será aquella que debajo de ella deja una ley de presiones triangular y por tanto, para su cálculo (el de la ley de presiones, no el de la zapata), no es necesario recurrir a un método de interacción sueloestructura. En el caso de que la zapata sea flexible, entonces si será necesario recurrir a métodos de interacción suelo-estructura. Como podéis apreciar en este caso, esta clasificación no solo depende de la geometría de la zapata sino también de las propiedades elásticas tanto del material de la zapata como del terreno sobre la que se apoya. Por tanto, se podría tener el caso que una zapata fuera rígida para su cálculo estructural pero flexible para el cálculo de presiones o viceversa, flexible para su cálculo estructural pero rígida en su cálculo de presiones, o, por último, coincidir en clasificación desde los dos puntos de vista.
