Zapatas Combinadas

ZAPAT ZAPATAS COMBINADAS COMBINA DAS 1. DEFI DEFINI NICI CIO ON Las zapatas superfciales que sstie!e! "#s $e u!a clu"!a  "ur se c!ce! c" zapatas c"%i!a$as. Estas pue$e! $i&i$irse e! $ cate'r(as) aquellas que sprta! $s clu"!as * las que sstie!e! "#s $e $s clu"!as. 1.1. 1.1.

zapa zapata tass c"%i "%i!a !a$a $ass que que sp spr rta ta! ! $s $s  "#s "#s clu" lu"! !as

Este tip $e zapatas se utiliza e! e ! e$ifcis $!$e la presi+! $el suel a$"isi%le es sufcie!te"e!te 'ra!$e para que pue$a! pr*ectarse zapatas i!$i&i$uales e! la "a*r parte $e las clu"!as, las zapatas para $s clu"!as se -ace! !ecesarias e! $s situaci!es) •

•

Cua!$ las clu"!as est#! ta! cerca $el l("ite $e la prpie$a$ que ! se pue$e! c!struir zapatas i!$i&i$uales si! s%repasar este l("ite. Cua!$ al'u!as clu"!as a$*ace!tes est#! ta! cerca e!tre s( que sus zapatas se traslapa!.

1.. sprta! "#s $e $s clu"!as

Zapatas que

Cua!$ la capaci$a$ $e car'a $el su%suel es %a/a $e "$ que se -ace! !ecesarias 'ra!$es #reas $e c!tact, las zapatas i!$ii$uales se re"plaza! pr zapatas e! 0ra!/as c!ti!uas que sstie!e! "#s $e $s clu"!as * pr l 'e!eral t$as las clu"!as e! u!a fla. E! al'u!s cass estas 0ra!/as se $isp!e! e! $s $irecci!es, e! c* cas se %tie!e! u!a ci"e!taci+! reticular. Las ci"e!taci!es pr 0ra!/as pue$e! pr*ectarse para que se $esarrlle! u! #rea $e c!tact "uc- "a*r, l cual resulta "#s ec!+"ic que pr*ectar zapatas i!$i&i$uales, puest que e! las 0ra!/as 0 ra!/as i!$i&i$uales represe!ta! &i'as c!ti!uas cu*s ""e!ts s! "uc- "e!res que ls ""e!ts e! &la$izs $e las 'ra!$es zapatas i!$i&i$uales que se

etie!$e! $ista!cias c!si$era%les $es$e la clu"!a e! las cuatr $irecci!es.

E! 'e!eral e! este cas es u!a %ue!a pr#ctica $i"e!si!ar el ci"ie!t $e 0r"a que el ce!tr $e 'ra&e$a$ $e su superfcie e! pla!ta ci!ci$a se!si%le"e!te c! el $e las acci!es. Est se pue$e c!se'uir c! &arias 0r"as2 u!a $e ellas c!siste e! c!struir la zapata $e a!c- c!sta!te, $e 0r"a que el ce!tr $e 'ra&e$a$ $el rect#!'ul $e la pla!ta $e la zapata ci!ci$a c! el pu!t $e pas $e la resulta!te $e las car'as $e ls $s pilares, est "is" pue$e alca!zarse c! tras 0r"as $e pla!ta, c" pr e/e"pl la trapezi$al, per ell tie!e el i!c!&e!ie!te $e c"plicar "uc- el acer $e re0uerz, al r'a!izar las %arras $e l!'itu$ &aria%le, pr l que rara &ez se recurre a esta sluci+!. Actual"e!te, pr "ti&s ec!+"ics se tie!e a $ar a las zapatas c"%i!a$as ca!t c!sta!te, au!que a &eces, e! cass particulares, se e"plea la sluci+! i!$ica$a e! la f'ura $e T i!&erti$a.

El cas "#s 'e!eral es $e $s car'as c! $s ""e!ts c" aprecia"s e! la si'uie!te f'ura2 es si"ple $e resl&er esta%lecie!$ el equili%ri c! la resulta!te 3 $e la si'uie!te "a!era)

Para $eter"i!ar la resulta!te e"plea"s la si'uie!te 0r"ula)

C! este 0r"ula que$a $ef!i$a la psici+! $e la resulta!te. Si es psi%le, el ci"ie!t, 'e!eral"e!te $e pla!ta recta!'ular, se $isp!e c!c4!tric c! 3, c! l cual se tie!e la &e!ta/a $e que las presi!es s%re el suel, si el ci"ie!t &a ser r('i$a, pue$e! c!si$erarse u!i0r"es. E! la pr#ctica est 0recue!te"e!te ! es psi%le *a que eiste! $i0ere!tes c"%i!aci!es $e acci!es a las que crresp!$e! $isti!ts &alres * psici!es $e 3. Si la ci!ci$e!cia $el ce!tr $e 'ra&e$a$ e! pla!ta $el ci"ie!t c! el pu!t $e pas $e la resulta!te ! pue$e c!se'uirse, la $istri%uci+! $e presi!es es &aria%le. E! ese cas a partir $el &alr 3 * $e su ece!trici$a$ 5e6 respect al ce!tr $e 'ra&e$a$ $e la pla!ta $e la zapata, se aplica al "4t$ epuest a!terir"e!te para calcular la $istri%uci+!. 7!a &ez $i"e!si!a$ e! pla!ta el ci"ie!t, $e acuer$ c! la presi+! a$"isi%le, el &alr $e 3 * su pes prpi, $e%e a!te t$ calcularse su secci+! para que la pieza pue$a ser c!si$era$a c" r('i$a. l 1 ≤ 0.88

√ 4

4  E c  I c

 K c b

l 2 ≤ 1.75

√ 4

4  E c  I c

 K c b

Si las tres relaci!es a!terires ! se cu"ple!, el ci"ie!t $e%e ser calcula$ c" 8ei%le. La -ip+tesis $e ri'i$ez $el ci"ie!t $e%e ser &erifca$a sie"pre, sal& que resulte e&i$e!te. N $e%e l&i$arse que si $ic-a -ip+tesis ! resulta cierta las presi!es %a/ las z!as pr+i"as a las clu"!as ser#! "a*res que l pre&ista * "e!res e! las z!as ale/a$as. Des$e el pu!t $e &ista estructural $el ci"ie!t, est es 0a&ra%le, pues al acercar, e! $ef!iti&a, las car'as a las clu"!as, se re$ucir#! ta!t ls es0uerzs crta!tes c" ls ""e!ts 8ectres. Si! e"%ar', est es $es0a&ra%le $es$e el pu!t $e &ista $el suel, *a que las presi!es "#i"as s%re este ser#! "a*res $e l pre&ist.

I"a'e!) $istri%uci+! $e presi!es e! el suel c" zapata r('i$a * 8ei%le. . TIPOS 7!a zapata c"%i!a$a pue$e ser u!a lsa recta!'ular  trapezi$al. .1.

Zapatas c"%i!a$as $e 0r"a recta!'ular

Las zapatas c"%i!a$as $e 0r"a recta!'ular se utiliza! cua!$ la separaci+! e!tre clu"!as cerca!as c! ci"ie!ts cua$ra$s se u!e! para 0r"ar u! sl $e 0r"a recta!'ular * si la zapata pue$e c!ti!uarse "#s all# $e la clu"!a i!terir a u!a $ista!cia sufcie!te * la clu"!a eterir tie!e! u!a car'a "#s li'era. C" se "uestra e! la f'ura.

Fi'ura) zapata c"%i!a$a $e 0r"a recta!'ular. E! este tip $e ci"e!taci+! ls es0uerzs tra!s"iti$s al suel s! $istri%ui$s u!i0r"e"e!te. El $ise9 $e las zapatas recta!'ulares c!siste e! $eter"i!ar la lcalizaci+! $el ce!tr $e 'ra&e$a$ $e las car'as que prprci!a! las clu"!as, $e tal "a!era que utiliza!$ el a!c- * la l!'itu$ -acer ci!ci$ir el ce!tri$e $el #rea c! la resulta!te $e car'as. ..

Zapata c"%i!a$a trapezi$al

Las zapatas $e 0r"a trapezi$al $esarrlla! pr#ctica"e!te la "is"a 0u!ci+! que u!a $e 0r"a recta!'ular, per a$e"#s se utiliza! cua!$ eiste el pr%le"a $e li!$er e! la prpie$a$, es $ecir que la zapata ! se pue$a ete!$er "#s all# $e ls l("ites $el terre!, ta"%i4! se utiliza cua!$ ! es psi%le $ise9ar c" zapata recta!'ular pr eistir clu"!a "u* cerca!a  pr eistir u!a zapata aisla$a para al':! "!ta/e especial.

Para la sluci+! * $ise9 $e esta ci"e!taci+!, se %asa e! ecuaci!es si"ult#!eas que !s $a! la "(!i"a #rea requeri$a $el trapeci * su ce!tri$e para p$er $i"e!si!ar ls a!c-s.

Fi'ura) Zapata c"%i!a$a trapezi$al Esta ci"e!taci+! al i'ual que la 0r"a recta!'ular, se %usca -acer ci!ci$ir la resulta!te $e las car'as c! el ce!tri$e $el #rea $e la zapata. De%i$ a la &ariaci+! e! el a!c- !s prprci!a, u! $ia'ra"a $e crta!te c! u!a cur&a $e se'u!$ 'ra$ * u! $ia'ra"a $e ""e!t $e tercer 'ra$. S;<=>c?@.

..

P3OCEDIMIENTO CONST37CTIO DE 7NA ZAPATA AISLADA a@ Traz, eca&aci+! * perfla$ $e la zapata

El traz $e la zapata se -ace utiliza!$ la re'la  para que ls la$s que$e! per0ecta"e!te perpe!$iculares. Esta re'la c!siste e! "e$ir $e u! csta$  c"., $el tr csta$  c". * la $ia'!al se':! el tere"a $e Pit#'ras !s $e%e $e $ar  c". 7!a &ez -ec- el traz $e la zapata se prce$e a eca&ar -asta lle'ar al terre! resiste!te. E! cas $e que eista estu$i $e"ec#!ica $e suels se $e%er# lle'ar a la pr0u!$i$a$ que $icte el estu$i. Al lle'ar al estrat resiste!te se prce$er# a c"pactar c! u!a c"pacta$ra $e "tr ec4!tric para que &i%re * c"pri"a c! el %/et $e que el terre! %te!'a $e0r"aci!es $e cer * $e esta "a!era e&itar que el terre! se $e0r"e c! las car'as $e la zapata. %@ C!strucci! $e sla$

7!a &ez c"pacta$ el terre! se prece$e a clar u!a pla!tilla $e c!cret c! u!a resiste!cia a la c"presi+! $e 0 Gc H 1 '. ?c" * u! espesr $e  c". si! ar"a$, est c! el %/et $e e&itar que se $eterire el suel que *a esta prepara$ * c"pacta$ * e! cas $e llu&ia que la estructura $el terre! ! se M$ifque Pla!tilla $e c!cret si! ar"a$ FGcH1J'?c" c@ Clcaci+! $e acer i!0erir $e la zapata Se prce$e a clcar el acer i!0erir $e la zapata utiliza!$ &arilla $e "arcas rec!ci$as que !s 'ara!tice! u!a resiste!cia $e 0 * H  '. ?c" * e! cas $e utilizar &arillas $e la"i!a$ras ! c!ci$as se $e%er# $e pe$ir u!a prue%a $e la%ratri c! el %/et $e cercirar!s que la 0ati'a $e 8ue!cia $e la &arilla $e esa la"i!a$ra ! sea "e!r $e 0 * H K '. ?c". La &arilla $e%er# $e te!er u! $%lez e! ls etre"s para 'ara!tizar la a$-ere!cia * el a!cla/e.

$@ Clcaci+! $e acer &ertical $el $a$ $e la clu"!a Se ar"a el acer $el $a$ $e la clu"!a c! sus respecti&as estri%s $e &arilla $e/a!$ la l!'itu$ $e a!cla/e $el $a$ -acia ls &4rtices $e la zapata , se clca el $a$ * se a"arra ala"%re recci$ a la &arilla $e la parrilla $e la zapata.

e@ Clcaci+! $el acer &ertical $e la clu"!a Se ar"ara la clu"!a, si la clu"!a es $e c!cret se c!struir# c! su altura f!al "as el a!cla/e $e ap* e! el acer i!0erir $e la zapata, si la clu"!a es $e acer el ar"a$ $e la clu"!a se crtara a la altura $el $a$ * $e%er# $e te!er i!clui$a u!a placa "et#lica $e ap* $e la clu"!a c! sus a!clas. ..1. CALC7LO A FLE=ION LONIT7DINAL La pieza se calcula c" u!a &i'a si"ple"e!te ap*a$a c! $s &la$izs. La ar"a$ura resulta!te se $istri%u*e u!i0r"e"e!te e! t$ el a!c- $el ci"ie!t.

7sual"e!te se crre $e la$ a la$, au!que pr supuest pue$e i!terru"pirse parte $e la ar"a$ura e! cara superir  i!0erir, respeta!$ las re'las 'e!erales $e a!cla/e, $e acuer$ c! la $istri%uci+! $e la le* $e ""e!ts 8ectres.

... CALC7LO A FLE=ION T3ANSE3SAL Si la pieza es tra!s&ersal"e!te 8ei%le, c" -a%itual"e!te curre c! piezas e! secci+! recta!'ular, u!a sluci+! pr#ctica es c!si$erar u!s &la$izs &irtuales AABB * CCDD e! ca$a pilar c! a!c- el $el pilar "#s $s ca!ts * c!si$erar c!ce!tra$a e! su superfcie t$a la reacci+! $el suel crresp!$ie!te a ese pilar. El &la$iz se ar"a a 8ei+! t"a!$ c" luz la $ista!cia $es$e su etre" a la cara $el pilar * la ar"a$ura se c"prue%a a fsuraci+! * a!cla/e.

E! las z!as ce!trales * e! las $e &la$izs, es $ecir, e! las $el tip ACDB * ABEF, se $isp!e c" ar"a$ura la que cu%re u! ""e!t i'ual al  $el l!'itu$i!al crresp!$ie!te. O%s4r&ese que el "4t$ parte $e c!si$erar sl ls &la$izs c" resiste!tes e! se!ti$ tra!s&ersal, $esprecia!$ la resiste!cia tra!s&ersal $e las z!as resta!tes. Pue$e resultar etra9 que si se -a acepta$ la -ip+tesis $e ri'i$ez i!f!ita $el ci"ie!t e! c"paraci+! c! la $el terre! para la 8ei+! l!'itu$i!al, ! se acepte la "is"a -ip+tesis para la 8ei+! tra!s&ersal. La raz+! se aprecia e! la si'uie!te f'ura $e zapata c"%i!a$a $e secci+! recta!'ular. Si se acepta la -ip+tesis $e repart r('i$ para la 8ei+! tra!s&ersal, c" la ar"a$ura $e 8ei+! l!'itu$i!al ! est# situa$a e! la l(!ea $e pilares si! u!i0r"e"e!te reparti$a e! el a!c- $e la zapata, la escasa ar"a$ura tra!s&ersal e! la z!a $el pilar ! es capaz $e e!cauzar -acia este las car'ar) l   * l  . De a-( el "4t$ a$pta$ a!terir"e!te que ase'ura a$ecua$a"e!te la tra!s"isi+!.

E! ca"%i, si se e"plea zapata $e secci+! e! T i!&erti$a, el e!cauza"ie!t est# ase'ura$) l   * l  . E! la si'uie!te f'ura la ar"a$ura $e%e repartirse u!i0r"e"e!te a l lar' $e la zapata. Ls estri%s $e es0uerz crta!te que lue' tratare"s, pue$e! ser, e! sus ra"as -riz!tales utiliza$s si"ult#!ea"e!te c" ar"a$ura $e 8ei+! tra!s&ersal.

. ZAPATAS CONECTADAS 7!a zapata c!ecta$a est# c!stitui$a pr u!a zapata ec4!trica * u!a zapata i!terir u!i$a pr u!a &i'a $e c!ei+! r('i$a, que per"ite c!trlar la rtaci+! $e la zapata ec4!trica crresp!$ie!te a la clu"!a peri"etral. Estructural"e!te se tie!e! $s zapatas aisla$as, sie!$ u!a $e ellas ec4!trica, la que est# e! el l("ite $e prpie$a$ * $ise9a$a %a/ la c!$ici+! $e presi+! u!i0r"e $el terre!2 el ""e!t $e 8ei+! $e%i$ a que la car'a $e la clu"!a * la resulta!te $e las presi!es $el terre! ! ci!ci$e!, es resisti$ pr u!a &i'a $e c!ei+! r('i$a que u!e! las $s clu"!as que c!0r"a! la zapata c!ecta$a.

La &i'a $e c!ei+! $e%e ser "u* r('i$a para que sea c"pati%le c! el "$el estructural supuest. La :!ica c"plicaci+! es la i!teracci+! e!tre el suel * el 0!$ $e la &i'a. Al'u!s autres rec"ie!$a! que la &i'a ! se ap*e e! el terre!,  que se ap*e $e "a!era que sl resista su pes prpi.

.1.

7ss

Es utiliza$a cua!$ la clu"!a est# u%ica$a e! el l("ite $e prpie$a$ * el us $e zapatas ec4!tricas s"eti$as a presi!es ele&a$as, $e%i$ a la $istri%uci+! tria!'ular que se pr$uce al c!si$erar la ece!trici$a$ $e la car'a actua!te, ! es se'ura !i ec!+"ica. .1.1. C!si$eraci!es N se t"a e! cue!ta el pes $e la &i'a * su i!8ue!cia e! el crta!te * el ""e!t.  La presi+! $el terre! ! se est# c!si$era!$ u!i0r"e"e!te reparti$a e! t$a la zapata, si! c" u!a reacci+! c!ce!tra$a e! el e/e $e la zapata. La ri'i$ez al 'ir $e la zapata i!terir se $esprecia * se c!si$era c" si la &i'a estu&iera articula$a e! ese etre".  La &i'a $e c!ei+! es "u* r('i$a $e "a!era que ella a%sr%e el (!te'r $el ""e!t eiste!te e! las clu"!as •

•

•

•

.1.. Di"e!si!a"ie!t. •

•

•

El $i"e!si!a"ie!t $e las zapatas c!ecta$as es equi&ale!te al $e $s zapatas aisla$as, que tie!e! las si'uie!tes particulari$a$es.  La zapata ec4!trica se $i"e!si!ar# c! &la$izs $i0ere!tes $e "a!era que e! la $irecci+! $e la &i'a su $i"e!si+! sea "e!r que e! la $irecci+! tra!s&ersal, para $is"i!uir la ece!trici$a$.  Es rec"e!$a%le que la &i'a te!'a u! a!c- i'ual  "a*r al a!c- $e la clu"!a * u! peralte que le per"ita te!er %ue!a ri'i$ez. 

•

•

El 0!$ $e la &i'a $e%e estar a 1   c". pr e!ci"a $el 0!$ $e la zapata c! la f!ali$a$ $e que ! t"e presi!es $el terre!.  El $ise9 se realiza e! 0r"a si"ilar al $e zapatas aisla$as * la &i'a $e c!ei+! si"ilar a u!a &i'a si"ple s"eti$a a es0uerzs $e 8ei+! * crta!te. i'a $e c!ei+!)

D+!$e) L1H Espacia"ie!t e!tre la clu"!a eterir * la clu"!a i!terir. P1HCar'a ttal $e ser&ici $e la clu"!a eterir. ..

C3ITE3IOS DE APLICACIN

Se usa! cua!$ la $ista!cia e!tre las clu"!as eterir e i!terir es "a*r  i'ual a  "etrs, prque es "#s $i!#"ic * ec!+"ic que las zapatas c"%i!a$as. Cua!$ se trata $e re$ucir la ece!trici$a$ que se prese!ta e! la ci"e!taci+! $e la clu"!a eterir, l'ra!$ que las presi!es e! la zapata eterir sea! u!i0r"es * "e!res A%sr%e ls ase!ta"ie!ts $i0ere!ciales que se prese!ta! e! ls terre!s "als. Se usa cua!$ el ase!ta"ie!t $i0ere!cial e!tre zapata eterir e i!terir es "a*r a 1 pul'a$a  . ce!t("etr os. .. F7NCIONES DE LA IA DE CIMENTACIN C3ITE3IOS DE EST37CT73ACIN Para el $ise9 $e u!a zapata c!ecta$a se realiza el si'uie!te prce$i"ie!t) Las $s zapatas se $i"e!si!a! $e "a!era que, %a/ las car'as $e ser&ici, las presi!es e! ca$a u!a $e ellas sea u!i0r"e e i'uales e!tre s(. El ""e!t $e 8ei+!, $e%i$ a que la car'a $e la clu"!a * la resulta!te $e las presi!es $el terre! ! ci!ci$e!, es resisti$ pr la &i'a $e c!ei+!. La &i'a $e c!ei+! $e%e ser "u* r('i$a para que sea c"pati%le c! el "$el estructural supuest. La :!ica c"plicaci+! es la i!teracci+! e!tre el suel * el 0!$ $e la &i'a. Al'u!s autres rec"ie!$a! que la &i'a ! se ap*e e! el terre!,  que se ap*e $e%a/ $e ella $e "a!era que sl resista su pes prpi. Si se usa u! a!c- peque9 $e  c"   c", este pr%le"a es $e pca i"prta!cia e! el a!#lisis.

La zapata eterir tra!sfere su car'a a la &i'a $e c!ei+!, actua!$ la zapata c" u!a lsa e! &la$iz a a"%s la$s $e la &i'a $e c!ei+!. Se rec"ie!$a $i"e!si!arla e! pla!ta c!si$era!$ u!a $i"e!si+! tra!s&ersal i'uala   . &eces la $i"e!si+! e! la $irecci+! $e la ece!trici$a$.1

 A  ze =

1.20 P e q n

IA DE CONE=IN.

E! la parte i!0erir $el ele"e!t se rec"ie!$a $istri%uir acer a$ici!al i'ual a u! terci  u! "e$i $el re0uerz !e'ati& para a%sr%er ase!ta"ie!ts $i0ere!ciales.