TEORIA DE 2DA UNIDAD

ESTUDIANTE: GUZMAN ROJAS ESTEFHANY CDIGO: 0200813007CICLO: IXASESOR: ING. ELMER ROJAS CIENFUEGOS

JULIO 02 DEL 2013NUEVO CHIMBOTE - PER

CIMENTACIN CORRIDA(Para muros)

INTRODUCCION:

La cimentacin e aquella parte de la misma vivienda, que est destinada a soportar el peso de la construccin que estar sobre ella y transmitir al suelo las cargas o pesos correspondientes de una forma estable y segura.

Esto garantiza que la aplicacin de estas cargas no provoque en el suelo asentamientos o hundimientos que pueden ocasionar daos a la casa y que el suelo no presente fallas por exceder la resistencia o capacidad de carga.Debido al tipo de suelo, existen diferentes tipos de cimentaciones como una de ellas son las cimentaciones corridas que se usan zapatas corridas para suelo semiblando y duro.

I.- Zapatas corridas:

1.- Uso: Las zapatas corridas se emplean para cimentar muros portantes, o hileras de pilares. Estructuralmente funcionan como viga flotante que recibe cargas lineales o puntuales separadas. Son cimentaciones de gran longitud en comparacin con su seccin transversal. Las zapatas corridas estn indicadas como cimentacin de un elemento estructural longitudinalmente continuo, como un muro, en el que pretendemos los asientos en el terreno. Tambin este tipo de cimentacin hace de arriostramiento, puede reducir la presin sobre el terreno y puede puentear defectos y heterogeneidades en el terreno. Otro caso en el que resultan tiles es cuando se requeriran muchas zapatas aisladas prximas, resultando ms sencillo realizar una zapata corrida.

2.- Dimensionamiento:

Armado y dimensiones generales: Casa de uno o dos niveles

Para casa de uno o dos niveles suelo duro

En todos los casos anteriores las cimentaciones, van sobre una plantilla de concreto pobre de 5 cm de espesor, y un piso o firme de concreto de 7 cm de espesor mnimo.3.- Diseo:Los sistemas estructurales que usualmente se cimientan en zapatas continuas o corridas son los prticos y la mampostera estructural.En general, Si el rea requerida para la cimentacin es mayor del 30% pero menor del 50 % del rea de la planta del edificio o estructura, se puede pensar en una viga continua como posible sistema de cimentacin.El algoritmo de la metodologa tradicional para calcular una viga de fundacin en un edificio de mampostera, asumiendo una distribucin uniforme de presiones debajo de la zapata igual a la capacidad admisible del suelo qa ,es el siguiente:1 Se determina el ancho de la viga:B = P/qa (P lineal de servicio)2 Se determina el peralte de la viga. Como una aproximacin emprica paracalcular la altura de la viga de fundacin, se recomienda considerar 10 cm porcada piso, esto es:h = 10 cm x # de pisos3 Se calcula la cortante unidireccional (se hace por metro lineal)

Se debe cumplir que:

Donde f = 0.854 Se calcula el momento. Se utiliza la seccin crtica indicada en la

Seccin crtica para el clculo del momento en zapata continuaEn el sentido longitudinal de la viga, el acero de refuerzo que se coloca es el mnimo, dado por la expresin 0.0018 B dLa aplicacin de este algoritmo produce resultados aceptables cuando se trata de cimentar sistemas de mampostera estructural (muros reforzados), donde el asentamiento, como se ver ms adelante, no depende de la rigidez de la fundacin, sino de la rigidez de los muros del edificio y en donde no se justifica un estudio profundo de Interaccin Suelo Estructura (ISE).Una edificacin puede ser concebida de modo que los muros estructurales se apoyen en un sistema o entramado de vigas continuas en dos direcciones, tal como se ilustra en la Figura. Este sistema se caracteriza por su alta hiperestaticidad y rigidez (deseable). En este caso las rigieses debern ser aproximadamente iguales en ambas direcciones.

Alternativa de cimentacin consistente en un sistema o entramado de zapatas continuas en dos direcciones.Con respecto al estudio de los sistemas a porticados apoyados en zapatas continuas, Herrn Durn presenta importantes conclusiones, algunas de las cuales se relacionan a continuacin:Para el clculo de los elementos mecnicos (fuerza axial, momento y cortante) de la zapata continua, cuando sta sirve de cimentacin a un prtico, la precisin en la compresibilidad del suelo (mdulo de compresibilidad mv), no es determinante. En efecto, cuando la variacin de la compresibilidad en el estrato inmediatamente debajo de la cimentacin es aproximadamente un 50%, el diagrama de momentos permanece prcticamente igual para fines ingenieriles. Cuando la variacin de mv es mucho mayor (del orden de 1000%), el momento sufre una variacin considerable, evento en el cual es mejor optar por una cimentacin ms econmica: la zapata aislada. Los asentamientos total y diferencial de la estructura si varan en forma directa con la variacin de la compresibilidad. El aumento de la rigidez de la zapata continua implica un aumento en el diagrama de momentos y simultneamente un mayor control de los asentamientos diferenciales. El aporte de rigidez que hace la superestructura a la cimentacin es muy poca. En la mayora de los casos es despreciable, ya que el resultado obtenido al analizar la viga de cimentacin sin tener en cuenta la rigidez de la superestructura es igual, para efectos de diseo, al obtenido cuando se considera toda la estructura. No es conveniente utilizar el mtodo tradicional que parte de la suposicin de reaccin uniforme y lineal, ya que casi siempre este mtodo aumenta los valores de los momentos, haciendo ms costoso el diseo, o los subestima, hacindolo inseguro. Cuanto mayor sea el nmero de luces que presente un prtico apoyado en zapata contina, mayor ser la justificacin para realizar un anlisis ISE. Cuanto mayor sea la separacin de las columnas de un prtico apoyado en zapata continua, mayor ser la justificacin para realizar un anlisis ISE.

II.- Zapatas combinadas:1.- Uso:Son aquellas fundaciones que soportan ms de una columna.Se opta por esta solucin cuando se tienen dos columnas muy juntas y al calcular el rea necesaria de zapata para suplir los esfuerzos admisibles sobre el suelo nos da que sus reas se montan.

Tambin se puede construir una fundacin combinada en el caso de que una de las columnas sea medianera y se quiera amarrar con una de las fundaciones interiores, note que aqu la misma zapata cumplira la funcin de viga de fundacin. Otro caso de fundaciones combinadas es cuando soportan ms de dos columnas. Se puede dar cuando el esfuerzo admisible es pequeoy se requiere una gran rea de fundacin.La combinacin puede cubrir columnas de un solo eje y se convierte en fundacin alargada. Si se renen todas las columnas de una edificacin se convierte en losa de fundacin.2.- Dimensionamiento:Existen dos tipos de zapatas combinadas: la de lindero y la intermedia, las cuales se diferencian solo por la posicin de los elementos que van a soportar. Zapatas combinadas de lindero: Se utilizara una zapata combinada de lindero cuando la capacidad de carga del terreno es muy baja y la carga del lindero muy alta. Zapata aislada de lindero y zapata aislada.

Las diversas formas en las que se pueden disear una zapata de lindero, adems de la rectangular, son las siguientes:

Zapata combinada intermedia

Cuando se presenta una capacidad de carga del terreno muy baja y la distancia entre los ejes de las columnas es pequea, resultan zapatas aisladas muy grandes y muy juntas, por lo que es preferible utilizar una zapata combinada intermedia.3.- DISEO:Se quiere que la presin de contacto sobre el suelo sea uniforme para evitar cualquier rotacin de la fundacin. Esto se traduce en que entre la resultante de las cargas actuantes de las columnas y la resultante de las presiones del suelo no exista ninguna excentricidad.La posicin de la resultante debe coincidir con el centro geomtrico de la fundacin.Las geometras ms comunes para estas zapatas son

La forma y dimensiones de las fundaciones salen de igualar las ecuaciones de posicin de la resultante con el cancroide de la fundacin.Por ejemplo en el caso de fundacin rectangular al igualar estas ecuaciones podemos despejar L.Una vez determinado esta dimensin podemos conocer B por medio de la ecuacin de esfuerzos admisibles del suelo

Si el lado L tiene alguna restriccin particular, caso de medianera, y la dimensin hallada es mayor que la disponible, entonces tenemos que recurrir a cambiar la forma de la fundacin, ya sea por formas trapezoidales o compuestas.En estas formas toca resolver las ecuaciones colocando el valor mximo de L permitido y asumiendo un valor ya sea de B1 o B2 y encontrando el otro.Para el diseo de estas zapatas se sigue la misma metodologa de las zapatas con viga de fundacin, o sea se construye un diagrama de momentos y cortante en el sentido largo de la fundacin y se calcula refuerzo y verifica corte con esos diagramas; para el sentido corto se resuelve el problema como si fuera una fundacin simple.Se debe tener en cuenta que en realidad los esfuerzos se reparten en las zonas cercanas a las columnas, entonces se coloca refuerzo de voladizo en el sentido corto en una zona con lneas a 45 grados a partir del eje de columna, en la zona que no abarcan estas lneas, o sea la central, se coloca refuerzo mnimo.SECUELA DE CLCULO PARA EL DISEO DE UNA ZAPATA COMBINADA:El diseo y anlisis de estas zapatas es similar al de una zapata aislada con excentricidad en ambos ejes, sin embargo, tiene una particularidad muy especial. La cual simplifica mucho al determinacin del rea de acero (As) como se ver en las siguientes secciones.

Zapata combinada antes de ser combinada como viga

Zapata analizada como viga

Columna de lindero, borde intermedia

Diagrama de fuerzas cortantes y momentos flectores

II.- ZAPATAS CONECTADAS:Las zapatas conectadas estn formadas, por zapatas acopladas con vigas de conexin (o vigas de atado). Se colocan vigas de conexin, para evitar los desplazamientos horizontales de las zapatas, soportar los momentos de las columnas (especialmente por sismo), disminuir el efecto de los asentamientos diferenciales y, para soportar los momentos, debido a la excentricidad de la carga de la columna y la reaccin del suelo, que se produce en las zapatas excntricas. La colocacin de vigas de atado es obligatorio en estructuras construidas en zonas ssmicas, segn el cdigo europeo llamado Eurocdigo 8: Proyecto de estructuras sismorresistentes. Adems deben colocarse en ambas direcciones formando una retcula. Un modelo estructural simple, de zapatas conectadas, se muestra en la Figura (4), donde P1 y P2 son las cargas actuantes, R1 y R2, son las reacciones del suelo, s1 es el ancho de columna, L es la separacin entre cargas, y x es la distancia al punto de momento mximo.

Usando el procedimiento de diseo de zapatas conectadas, se han calculado las reas de las zapatas excntrica (B1xT1, en m2), interior (B2 = T2, en metros), y las secciones y aceros de las vigas de conexin; para las variables: Nmero de pisos (N), separacin de columnas (L) en metros, y el esfuerzo neto (qneto). La separacin de columnas se consider igual en ambas direcciones. No se incluy el efecto del sismo. Adems fc = 210 kg/cm2, fy = 4200 kg/cm2. Se presenta la seccin (bxh, cm2), y los aceros del lecho superior (As superior.) e inferior (As inferior) de la viga de conexin. Se ha colocado el Momento flector mximo de la viga de conexin (Mu mx), para aadirle el que resulta del anlisis ssmico (y otros efectos de la naturaleza), y sea verificado, mejorado y adecuado a sus fines, por el diseador. Se ha partido desde una dimensin pequea (L = 3 m) hasta L = 6 m, para poder abarcar un campo variado, de medidas comunes de edificaciones. Los resultados se muestran en el Anexo, tabla ZC-01, y sirven para pre-dimensionar zapatas conectadas. Cuando el esfuerzo neto (qneto) o las luces (L) de su proyecto particular, no sean exactamente los valores dados en las tablas, se pueden interpolar, o tomar el valor inmediato superior.

Zapata conectada, modelo estructural y diagrama de momentos.

VIGAS DE CIMENTACIN:Para poder soportar los muros de la planta baja necesitamos apoyarlos en vigas.Si nuestra cimentacin es por medio de patines, las vigas de cimentacin apoyarn en los pilares que nacern de stos.Si nuestra cimentacin es de dados de hormign ciclpeo, las vigas apoyarn sobre stos y de estas nacern los pilares.

EMPARRILLADOS En el emparrillado, la estructura se asienta en una nica cimentacin constituida por un conjunto de zapatas corridas dispuestas en forma de retcula ortogonal. Este tipo de cimentacin se emplea cuando la capacidad portante del terreno es escasa o cuando presenta una elevada heterogeneidad, lo que hace prever que puedan producirse asientos diferenciales importantes que constituyan un riesgo elevado para la integridad del edificio.

Bibliografa: Prontuario-Suelos-Cimentaciones.pdf Vigas-de-cimentacin-conceptos-bsicos Manual de edificacin: mecnica de los terrenos y cimientos.