Zapatas aisladas. La mayoría de las zapatas para columnas, aisladas o independientes, son de planta cuadrada, con refuerzo que consiste en dos juegos de varillas perpendiculares entre si. Este se conoce como refuerzo en dos direcciones. La columna se coloca, directamente, sobre el bloque de zapata, o se apoya sobre un pedestal. Un pedestal o dado es un bloque ancho y corto sometido a compresión, que sirve para reducir el esfuerzo penetrante sobre la zapata. Pare columnas de acero un dado, tambien sirve para levantar la parte inferior de la columna de acero sobre el nivel de terreno. El diseño de una zapata aislada se basa en varias consideraciones como son presión máxima del suelo, control de asentamientos, tamaño de la columna etc. Las zapatas son miembros estructurales que se usan para soportar columnas y muros, para transmitir su carga al suelo subyacente. El concreto reforzado es un material muy adecuado para las zapatas y se usa así en edificios de concreto reforzado, de acero estructural, en puentes, en torres y en otras estructuras.
La presión permisible en un suelo debajo de una zapata es normalmente de unas cuantas toneladas por pie cuadrado.
Entre las zapatas de concreto reforzado que se utilizan comúnmente tenemos las zapatas corridas para muros, las zapatas aisladas, las zapatas combinadas, las losas de cimentación y las cabezas de pilotes. En esta sección se presentan brevemente estos tipos de zapatas Zapata aislada o zapata para columna. Se usa para soportar la carga de una sola columna. Estas son las zapatas más comúnmente usadas, particularmente, cuando las cargas son relativamente ligeras y las columnas no están muy cercanas entre sí.
Zapatas aisladas.
Las zapatas aisladas se emplean para transmitir la carga al terreno la carga de un solo soporte y su planta suele ser cuadrada o rectangular. Las formas típicas de la sección de la zapata s bien las normalmente empleadas son las de espesor constante por su fácil ejecución.
En zapatas de espesor constante el canto h no debe ser mayor de 30 cm, y en las de espesor variable en el canto h, debe ser h>o= h/3 y no menor de 25 cm. El comportamiento resistente de las zapatas aisladas es complejo. Sin embargo, los métodos del cálculo admitidos por las normas son suficientemente seguros, ya que están basados en una extensa experimentación.
Zapatas para columnas. En planta, las zapatas para columnas individuales son en general cuadradas. Se utilizan zapatas rectangulares cuando las restricciones de espacio obligan a esta selección o si la columna apoyada tiene una sección transversal rectangular bastante alargada. En su forma más simple, constan de una losa sencilla. Otro tipo es el que aparece donde se interpone un pedestal o dado entre la columna y la losa de la zapata; el pedestal proporciona una transferencia de carga más favorable y en muchos casos se requiere con el fin de suministrar la longitud de desarrollo necesaria para los bastones. Esta forma se conoce también como una zapata escalonada. Las zapatas para columnas individuales representan voladizos que se proyectan hacia afuera desde la columna en las dos direcciones y cargados hacia arriba con la presión del suelo. En la superficie inferior se producen los correspondientes esfuerzos de tensión en estas dos direcciones. Nilson (2001)
Las Zapatas Aisladas son un tipo de Cimentación Superficialque 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. Las zapatas aisladas van arriostradas armado de sección inferior a la zapata.
con riostras de
hormigón
Pueden ejecutarse de hormigón en masa, es decir sin armar, si las mismas tienen un canto considerable (son las denominadas zapatas macizas).
Armado de la parte inferior: Se realiza un mallazoconformado por barras cruzadas; la separación entre barras no ha de superar los 30 cm.
Recubrimiento para evitar corrosiones: Separación de las armaduras, entre 5 a 10 cm. del borde y del fondo de la zapata, dependiendo del tipo de hormigón utilizado y de lascaracterísticas del terreno.
Barras: Se recomienda utilizar diámetros de barras grandes, mínimo del 12, ante posibles corrosiones.
La armadura longitudinal del pilar llega hasta el mallazo, por lo cual se colocan armaduras de espera iguales que las de los pilares.
Solape mínimo: Considerar 30 veces el diámetro de la barra más gruesa del pilar.
Normativa referida a zapata aislada de hormigón en masa o armado como cimiento de soportes verticales: Norma Tecnológica NTE-CSZ
Conclusión. Las zapatas asiladas como las zapatas corridas tiene diferente función por ejemplo las zapatas aisladas se usan para soportar en peso de columnas y las zapatas corridas se utilizan para soportar el peso de muros, también las zapatas para columnas individuales representan voladizos que se proyectan hacia afuera desde la columna en las dos direcciones y cargados hacia arriba con la presión del suelo. En zapatas de espesor constante el canto h no debe ser mayor de 30 cm, y en las de espesor variable en el canto h, debe ser h>o= h/3 y no menor de 25 cm. El comportamiento resistente de las zapatas aisladas es complejo.
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. Las zapatas aisladas van arriostradas con riostras de hormigón armado de sección inferior a la zapata. Pueden ejecutarse de hormigón en masa, es decir sin armar, si las mismas tienen un canto considerable (son las denominadas zapatas macizas).
Armado de la parte inferior: Se realiza un mallazoconformado por barras cruzadas; la separación entre barras no ha de superar los 30 cm. Recubrimiento para evitar corrosiones: Separación de las armaduras, entre 5 a 10 cm. del borde y del fondo de la zapata, dependiendo del tipo de hormigón utilizado y de las características del terreno. Barras: Se recomienda utilizar diámetros de barras grandes, mínimo del 12, ante posibles corrosiones. La armadura longitudinal del pilar llega hasta el mallazo, por lo cual se colocan armaduras de espera iguales que las de los pilares.
Solape mínimo: Considerar 30 veces el diámetro de la barra más gruesa del pilar. Normativa referida a zapata aislada de hormigón en masa o armado como cimiento de soportes verticales: Norma Tecnológica NTE-CSZ
Diseño de Zapatas Aislada 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 10 cm. 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. En el caso 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, antes de colocar las armaduras.
Zapatas Excéntricas Las Zapatas Excéntricas son un tipo de Cimentaciones por Zapatas. Son las también llamadas Zapatas de Medianería.
Corte de una Zapata Excéntrica Es el caso en el cual el pilar o la pared de carga (medianera) que apoya sobre una zapata, aislada o continua, está tocando el límite del predio, y la carga no puede quedar centrada en el cimiento. De hecho, ésta quedaría fuera de los límites del solar; entonces, es necesario que el pilar o la pared carguen en un extremo de la zapata. Por ello, a este tipo de zapata se la denomina excéntrica. Los ejes verticales de la pared (medianera) y del cimiento, no son coincidentes. La posición de la carga produce diferentes tensiones en el terreno. Para atenuar la excentricidad se puede incrementar la sección de la zapata. Pero aunque se verticaliza la resultante, ésto conlleva un aumento en el peso del cimiento. Lo más atinado se logra corrigiendo el momento que se produce arriostrando la zapata; esto se resuelve uniéndola con otra zapata central a través de una riostra entre las dos zapatas, llamada viga centradora, cuya función es evitar que se produzca el giro de la zapata excéntrica. También puede evitarse el giro mediante una zapata combinada, realizada mediante la unión de la zapata excéntrica con otra centrada cercana a la anterior. Para que las riostras trabajen en conjunto, deben tener ambas un canto mínimo igual a la mitad del canto de la zapata.
