4. TEMA:
ZAPATAS CONECTADAS
4.1 INTRODUCCIÓN:
La zapata conectada está compuesta por una zapata excéntrica y una zapata interior unida por una viga de conexión rígida, que permite controlar la rotación de la zapata excéntrica correspondiente a la columna perimetral. Se considera una solución económica, especialmente para distancias entre ejes de columnas mayores de 6m. Usualmente es más económica que la zapata combinada. Son aquellas zapatas que están conectadas por una viga de cimentación. Se utilizan generalmente cuando el terreno es de baja capacidad portante o cuando se quiere aliviar las presiones de la zapata al terreno Un caso frecuente de uso de zapatas combinadas son las zapatas de medianería o zapatas de lindero, que por limitaciones de espacio suelen ser zapatas excéntricas. Por su propia forma estas zapatas requieren para un correcto equilibrio una viga centradora. Dicha viga centradora junto con otras dos zapatas, constituye un caso de zapatas combinadas.
4.2 DIMENSIONAMIENTO EN PLANTA
Las dos zapatas se dimensionan de manera que, bajo las cargas de servicio, las presiones en cada una de ellas sea uniformes e iguales entre sí. El momento de flexión, debido a que la carga de la columna y la resultante de las presiones del terreno no coinciden, es resistido por la viga de conexión. La viga de conexión debe ser muy rígida para que sea compatible con el modelo estructural supuesto. La única complicación es la interacción entre el suelo y el fondo de la viga. Algunos autores recomiendan que la viga no se apoye en el terreno, o que se apoye debajo de ella de manera que solo resista su peso propio. Si se usa un ancho pequeño de 30 cm 0 40 cm, este problema es de poca importancia en el análisis.
La zapata exterior transfiere su carga a la viga de conexión, actuando la zapata como una losa en voladizo a ambos lados de la viga de conexión. Se recomienda dimensionarla en planta considerando una dimensión transversal iguala 2 o 2.5 veces la dimensión en la dirección de la excentricidad.
4.3 VIGA DE CONEXIÓN
En la parte inferior del elemento se recomienda distribuir acero adicional igual a un tercio o un medio del refuerzo negativo para absorber asentamientos diferenciales.
La viga de conexión debe ser muy rígida para que sea compatible con el modelo estructural supuesto. La única complicación es la interacción entre el suelo y el fondo de la viga. Algunos autores recomiendan que la viga no se apoye en el terreno, o que se apoye de manera que solo resista su peso propio.
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| Esquema zapata conectada mediante viga |
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| planta y elevación de esquema zapata conectada |
4.4 MODELO DEL COMPORTAMIENTO
4.5 CROQUIS DE REFUERZOS
4.6 USOS
Es utilizada cuando la columna está ubicada en el límite de propiedad y el uso de zapatas excéntricas sometidas a presiones elevadas, debido a la distribución triangular que se produce al considerar la excentricidad de la carga actuante, no es segura ni económica.
4.7 CONSIDERACIONES
- No se toma en cuenta el peso de la viga y su influencia en el cortante y el momento.
- La presión del terreno no se está considerando uniformemente repartida en toda la zapata, sino como una reacción concentrada en el eje de la zapata.
- La rigidez al giro de la zapata interior se desprecia y se considera como si la viga estuviera articulada en ese extremo.
- La viga de conexión es muy rígida de manera que ella absorbe el íntegro del momento existente en las columnas.
4.8 DIMENSIONAMIENTO
- El dimensionamiento de las zapatas conectadas es equivalente al de dos zapatas aisladas, que tienen las siguientes particularidades.
- La zapata excéntrica se dimensionará con voladizos diferentes de manera que en la dirección de la viga su dimensión sea menor que en la dirección transversal, para disminuir la excentricidad.
- Es recomendable que la viga tenga un ancho igual o mayor al ancho de la columna y un peralte que le permita tener buena rigidez.
- El fondo de la viga debe estar a 10 o 20 cm. por encima del fondo de la zapata con la finalidad de que no tome presiones del terreno.
- El diseño se realiza en forma similar al de zapatas aisladas y la viga de conexión similar a una viga simple sometida a esfuerzos de flexión y cortante.
4.9 DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA DE CONEXIÓN
4.10 DISEÑO DE ZAPATA CONECTADA.
La cimentación de los muros perimetrales genera por lo general presiones mayores a las admisibles del terreno, esto debido a la excentricidad que presentan. Para absorber los momentos producidos por estas excentricidades, las zapatas son conectadas mediante vigas con suficiente rigidez, de este modo no se obtienen valores de esfuerzos muy elevados en el borde exterior de la zapata excéntrica.
Para el predimensionamiento de la zapata excéntrica se considera que las presiones en el suelo son uniformes, considerando las cargas de gravedad y de sismo sin amplificar se divide entre la capacidad portante del terreno para obtener el ancho de la zapata.
4.11 DISEÑO DE ZAPATA CONECTADA.
RECOMENDACIONES GENERALES PARA TODAS LAS
ZAPATAS
- Disponer bajo la zapata 10 cm de hormigón de limpieza.
- Salvo grandes zapatas, es conveniente disponer de canto constante.
- Preparar bien la junta de hormigonado pilar (columna)-zapata.
- Canto mínimo e borde de zapata 25 cm.
- Profundidad mínima de cimentación: 1m.
- Separación entre armaduras: 10cm <= S <= 30 cm.
- Se recomienda emplear ø>= 12 para la armadura principal.
- Recubrimientos mínimos: 5 cm o 7 cm si está en contacto directo con el terreno.
- Cuantía geométrica mínima en cada dirección: ρ>=0.0015*4100/fy.
4.13 CONCLUSIONES.
Se concluye que la zapata aislada es de suma importancia ya que nos permiten resistir cargas de la estructura de manera individual.
Concluimos que las zapatas aisladas se caracterizan de estar separados de otras por una cierta distancia proporcional a la longitud del lado de un edificio.
Se concluye que las zapatas conectadas se caracterizan de estar conectadas a otras zapatas mediante una viga de conexión la cual permite distribuir las cargas de manera uniforme por toda la viga.
Se concluye que los momentos flectores de una zapata es dependiente de las cargas asignadas, ya sea por carga muerta o viva.
Se concluye que las zapatas deben ser diseñadas con un factor de seguridad para prevenir posibles fallos estructurales del edificio en cuestión.
4.14 LINKOGRAFÍA
- http://docslide.us/documents/cimentaciones-zapatas-conectadas.html
- http://tesis.pucp.edu.pe/repositorio/bitstream/handle/123456789/1585/CALUA_LUIS_Y_LARA_ALEJANDRO_EDIFICIO_7_NIVELES.pdf?sequence=1
- http://es.slideshare.net/martinsamillanramirez/cimentaciones-robertomorales
- http://blog.pucp.edu.pe/blog/wpcontent/uploads/sites/109/2011/09/CIMENTACIONES AB.pdf
- http://myslide.es/documents/cimentacion-conectadapdf.html
- https://es.scribd.com/doc/131682713/Zapata-Conectada
4.15 VIDEO
LINK PLANTILLA
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