Cimentacion Por Zapatas

8/19/2019 Cimentacion Por Zapatas

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Análisis Técnico del Proceso Constructivo de Cimentaciones por Zapatas

CIMENTACIÓN POR ZAPATASCIMENTACIÓN POR ZAPATAS

1. CONCEPTO, CONSIDERACIONES Y SISTEMAS2. CIMENTACIONES SUPERFICIALES3. ZAPATAS AISLADAS4. ZAPATAS CONTINUAS5. CASOS ESPECIALES

6. UNIONES ENTRE ZAPATAS Y CON LA ESTRUCTURA7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES8. CASOS SINGULARES


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1. CONCEPTO Y CONSIDERACIONES GENERALES:

La cimentación debe transmitir al terreno las cargas de la estructura,siendo el elemento de enlace entre ambos.

-Debe transmitir las cargas-Debe evitar los asientos diferenciales-Debe asegura la imposibilidad del deslizamiento (o arrastre por agua)

1.1.- Antes de proyectar la cimentación es necesario contar con elestudio de las características del terreno (Estudio Geotécnico), ya que

aporta datos para un mejor enfoque de la estructura que redunda enseguridad y economía. También es necesario calcular las cargas sobrelos pilares, y conocer el estado de las edificaciones medianeras.


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1. CONSIDERACIONES GENERALES SOBRE EL PROCESODE EJECUCIÓN DE CIMENTACIONES.

-El estudio geotécnico debe utilizarse como ayuda, no sólo para el calculode la cimentación, sino también, como información necesaria para elanálisis de la intersección de sistemas constructivos.

-El estudio nos debe facilitar la identificación del suelo:-Resistencia del terreno en Kg/cm2,-Densidad de la tierra,-Humedad del suelo y profundidad del nivel freático,-Coeficiente de balasto o módulo de reacción en Kp/cm3 (conocer el

posible asiento),-Ángulo de rozamiento de las tierras,-Cohesión aparente, expansividad en Kp/cm2, profundidad activa, etc.


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1. CONSIDERACIONES GENERALES

1.2.- En las cimentaciones sobre terrenos arenosos, especialmente si se tratade cimentaciones a poca profundidad, debe tenerse especial cuidado conlos asientos diferenciales.

1.3.- También debe tenerse especial precaución cuando en una misma

edificación se tenga distintas profundidades y apoyen en estratos dediferente resistencia. Es siempre conveniente evitar en la misma unidadestructural, la coexistencia de una cimentación superficial y profunda.

1.4.- No se debe cimentar en terrenos deslizables, licuables, colapsables osobre terrenos de relleno. Tampoco es conveniente cimentar sobre restosde cimentaciones antiguas. Si es imprescindible, se deben tomardeterminadas precauciones.


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1. SISTEMAS DE CIMENTACION

Podemos clasificar las cimentaciones en:-A) Directas o Superficiales: cuando se realizan a menos de tresmetros de profundidad.

A.1.- Zapatas (Aisladas, combinadas y corridas)

A.2.- Emparrillados (*)

A.3.- Losas.

-B) Profundas

Pilotes (por punta y por fuste)

-C) Especiales: Pantallas y Muros de contención. .

(*) Los emparrillados se emplean en loscasos de terrenos heterogéneos, en los

que se prevean asientos diferenciales.

Todos los pilares quedan recogidos en una

solo cimentación de zapatas corridas o

continuas que se entrecruzan.


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A áli i Té i d l P C t ti d Ci t i Z t


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2.2. CIMENTACIONES SUPERFICIALES O DIRECTASCIMENTACIONES SUPERFICIALES O DIRECTAS.

TIPOLOGíA:

-Aisladas (reciben carga de un solo pilar).Pueden ser: Centradas, de medianera y deesquina.-Continuas (reciben carga de un muro).

-Combinadas (se juntan dos pilaresinteriores o de medianera).

-Arriostradas (cargas excéntricas).

-Emparrillados (para terrenosheterogéneos).

A áli i Té i d l P C t ti d Ci t i Z t


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Tensión admisibles = Carga / SuperficieCarga

h

Tensión

3.3. ZAPATAS AISLADAS.

Constitución

-Pueden ser de H. armado o en masa.

-Se emplean barras o mallazos en su armado.-Diámetro min. 12 y separac. Máx. 30 cm.

Configuración

-Pueden tener forma paralelepípeda otronco piramidal.

-Canto mínimo de 35cm en H. En masa yde 25 cm en H. Armado.

-Las armaduras se determinan porcálculos sencillos, se colocan en la carainferior, distribuidas uniformemente entodo su ancho en dos direcciones.

-Anclaje por barra transversal soldada o

doblado.-Recubrimiento mínimo 7 cm, si va contrael terreno.

-Debe resistir elcortante (calidad ycanto).

-Debe soportar elflector (se asemeja a

voladizo invertido) .



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3.3. ZAPATAS AISLADAS.

Tensión admisibles = Carga / Superficie

+

+

Esquema de armado



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3. ZAPATAS AISLADAS.3. ZAPATAS AISLADAS.

Según la relación entre sus dimensiones, pueden ser:

Flexibles.-Es aquella cuyo vuelo (V) esmayor que su canto (H).El vuelo serámayor que 2H.

V

H

Rígida.-Es aquella cuyo canto es

mayor o igual que su vuelo.V

HEsfuerzos deCompresión yTracción.



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3. ZAPATAS AISLADAS.3. ZAPATAS AISLADAS.



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3. ZAPATAS AISLADAS



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Suelen ser de planta cuadrada,

aunque a veces sea rectangular oincluso circular.

Las zapatas de medianera y de

esquina serán siempre de plantacuadrada o rectangular.

Las zapatas pueden unirse entre sí

por medio de vigas de atado omediante vigas centradoras para

resistir los momentos o redistribuir las

cargas.

3. ZAPATAS AISLADAS



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p p

3. ZAPATAS AISLADAS3. ZAPATAS AISLADASEl hormigón y el acero deben cumplir las especificaciones deproyecto:

De hormigón armado:- HA-25 N/mm2. Parahormigón armado se estimaráambiente IIa, relación A/C de0.6 y tamaño máximo del

árido 20/25 mm.- La armadura (B400S, B500Só B500T) se colocará en lacara traccionada (inferior), en

ambas direcciones y ancladacon barra transversal soldadao doblada en patilla.- La forma puede ser deparalelepípedo o tronco

piramidal. La EHE estableceun canto mínimo de 25 cms.

De hormigón en masa

- HM-20 N/mm2. Para hormigónen masa se estimará ambiente I,

relación A/C de 0.65 y tamañomáximo del árido 50/80 mm.

- La forma puede ser deparalelepípedo o tronco

piramidal. La EHE establece uncanto mínimo de 35 cms.



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p p

3. ZAPATAS AISLADAS RECTANGULARES3. ZAPATAS AISLADAS RECTANGULARES- La armadura paralela al lado mayor (a’) se distribuye uniformemente.

-La armadura paralela al lado menor (b’) se se distribuye:

* Una fracción del área de armadura As=2b’/(a’+b’) se coloca uniformemente

repartida en una banda centrada con el soporte y de anchura b’ .

* El resto se reparte uniformemente en las bandas laterales resultantes.

El ancho de la banda b’ no puedeser inferior a a+2h, siendo h elcanto de la zapata.



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3. ZAPATAS AISLADAS3. ZAPATAS AISLADAS

Fotografía 2:

Zapatas aisladas, con cargacentrada y con encofrado en su

altura total de las cuatro caras.

Fotografía 1:

Zapatas aisladas, con cargacentrada, sin encofrado; debe

rellenarse de tierras y compactarlas,

para que el asiento de la solera sea

uniforme.



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-Predomina el carácter longitudinal.

-Se clasifican en rígidas, flexibles.

-Pueden realizarse con H en masa o

armado-La armadura no será igual en ambasdirecciones, aunque se distribuyeuniformemente:

* La armadura transversal es laprincipal.

* La longitudinal es secundaria ytendrá un valor de la ¼ parte de laprincipal.

-Suelen realizarse con estrechamiento desu parte superior, que hace de zócalo, quese conecta con unas armaduras de espera(diámetros de 6mm separados 30cm).

4. ZAPATAS CONTINUAS4. ZAPATAS CONTINUAS



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4. ZAPATAS CONTÍNUAS (muros de contención).

Arranque demuro en zapata

corridadescentrada.En el muro seemplazan lasesperas de

armadura parasoporte de larampa.

Talud gunitado y arranque dezapata corrida centrada conzapatas para el muro.



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5. CASOS ESPECIALES. ZAPATAS COMBINADAS.

Surgen por la proximidad de los pilares llegando a solaparse las zapatas.

Así mismo si existen momentos flectores importantes, las zapatascombinadas pueden resolver el problema de la excentricidad

Un caso particular dezapata combinada esla zapata que puede

recoger una serie depilares en línea.



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Las zapatascombinadas seránrectangulares o,cuando convenga,trapezoidales.

Para su armadoseránconsideradas

siempre flexibles.

5. ZAPATAS COMBINADAS:

La zapatacombinada llevaarmadura en las

dos caras, inferiory superior, conestribos en laszonas de cortante.



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5. ZAPATAS COMBINADAS

- Las zapatas combinadaspueden llegar aconvertirse en una losa decimentación bajo pilares.

En este caso debe tenerseen cuenta el armado en lazona de momentosflectores negativos y en la

zona de momentosflectores positivos.

- El emparrillado es unacimentación en la que los

pilares quedan recogidospor una sola cimentación,de zapatas contínuas ocorridas, que seentrecruzan.



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5. ZAPATAS COMBINADAS.

Las zapatas combinadas pueden configurarse como la unión de doszapatas con carga centrada, aunque también se forma a partir de la sumade dos zapatas excéntricas que dan continuidad a la cimentación y en

cambio conforman una junta de dilatación en la estructura.



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5. ZAPATAS COMBINADAS.


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5 ZAPATAS EXCÉNTRICAS


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La estructura puede transmitir flectores que descentran la carga.

Las zapatas de borde o esquina en medianerías son excentricas.

5. ZAPATAS EXCÉNTRICAS

Si llegan a producirse tracciones, se debesolucionar aumentando el peso de la zapata(profundidad y dimensiones laterales),o

colocando una viga centradora, para queabsorba el momento flector originado.

El pilar se encuentra desplazado con

respecto a uno de los ejes de la

zapata. Se da en los lados

perimetrales del edificio. Origina unmomento flector.


5 ZAPATAS EXCÉNTRICAS


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5. ZAPATAS EXCÉNTRICAS

Las vigas centradoras suelen tener sección rectangular, que se disponen

enrasadas con la parte superior de las zapatas o resaltadas (trabajan a

flexión).

Se arman con armaduras longitudinales superiores que trabajan a flexióny armaduras longitudinales inferiores y estribos de poca importancia.



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5. Zapata de esquina con carga excéntrica.


6 UNIONES DE ENTRE ZAPATAS


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6. UNIONES DE ENTRE ZAPATAS

Las zapatas centradas se atan convigas riostras o de atado.En el caso de apoyar la viga riostradirectamente sobre el terreno, setendrá en cuenta el esfuerzoderivado del asiento de laszapatas.Se desaconseja apoyar estas vigasdirectamente sobre el terreno en

terrenos expansivos ocolapsables.




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6. UNIONES DE ENTRE ZAPATAS.

Viga de atado o riostra entre zapatas aisladas. El terreno, en

este caso, actúa de encofrado salvo los 20 cm últimos. Parapermitir el paso de desagües y una mayor sección de sub-base compactada.




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6. UNIONES DE ENTRE ZAPATAS.

ZAPATA CON VIGA DE ATADO

ZAPATA CON VIGAS CENTRADORA


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6. UNION DE ZAPATA CON OTROS TIPOS DE SOPORTES

ZAPATA CON SOPORTE ARTICULADO

ZAPATA CON SOPORTE PREFABRICADO

ZAPATA CONSOPORTESMETÁLICOS



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.

ZAPATA DE HORMIGÓN ARMADO

6. UNION DE ZAPATA CORRIDA CON MURO CENTRADO

ZAPATA DE HORMIGÓN EN MASA



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6. UNION DE ZAPATA CORRIDA EN MEDIANERA CON MURO

Arranque de muro (encofrado a una sola cara) en zapata corridadescentrada con viga riostra de cimentación.



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6. UNION DE ZAPATA CORRIDA EN MEDIANERA CON MURO



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7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES.

Para definir el proceso de ejecución adecuado, hay que analizar cadaedificación en concreto. No obstante, enunciaremos unas posibles fases:

• Limpieza y desbroce del solar.

• Inspección de las edificaciones colindantes.• Comprobación de medidas y niveles.• Replanteo del movimiento de tierras (excavación de sótano o decimientos), determinar las fases y procedimiento.

• Excavación hasta la cota superior del cimiento.• Excavación de zapatas y riostras. Si el terreno actúa como encofrado,excavar hasta la cota definitiva incluyendo hormigón de limpieza –20 cm.•Encofrado de las zapatas y riostras y excación de los últimos 20 cm.•Colocación de armadura inferior con calzos.•Colocación de armadura de espera de pilares, arriostradas al encofrado.•Colocación de la armadura de riostras y verificación del replanteo deejes.•Hormigonado y vibrado.


. 7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES. EJEMPLO 1.


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Proceso de ejecución de una zapata aislada, en la que el terreno conforma el encofrado

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3


7 EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES7 EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES EJEMPLO 2


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7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES. EJEMPLO 2.ANÁLISIS DEL PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CASO DE

CIMENTACIÓN POR ZAPATASLa edificación se compone de planta sótano a unos 3 metros debajo de la rasante,por lo que se realiza un muro de contención. Pero como el firme adecuado se

encuentra entre 5 y 5,5 metros por debajo de la rasante, se podía optar por dos

clases de cimentación superficial: losa o pozos.En este caso se eligió la solución de pozos, debido a las dimensiones resultantes

del cálculo que implicaban una cantidad alta de hormigón y acero que encarecía la

cimentación. •Limpieza, desbroce y vallado del solar.

•Comprobación de medidas y niveles.

•Replanteo del movimiento de tierras

•Excavación del sótano hasta la cota

superior del cimiento, cota -3 m.

•Excavación de la zanja continua del

cimiento del muro de contención, cota -3,90 m.

•Excavación parcial de las riostras de

conexión a la cimentación del muro, en

la zona de pilares (cota –3.50).




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•Vertido de 10 cm. de hormigón de

limpieza en zanja continua del muro de

contención.

•Colocación de armadura inferior con

calzos.

•Colocación de armadura de espera: depilares embebidos parcialmente en el

muro (desplazamiento interior de unos

10 cm.) y del muro, arriostradas al

encofrado o a las tierras laterales.•Colocación de la armadura de riostras

con esperas de solape.

•Hormigonado y vibrado de cimentación

continua del muro.

•Encofrado del muro y pilares

embebidos en el mismo.

•Desencofrado de muros y curado.

ANÁLISIS DEL PROCESO CONSTRUCTIVO DE UN CASO DECIMENTACIÓN POR ZAPATAS


ÓEJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES EJEMP O 2


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CIMENTACIÓN POR ZAPATAS

•Excavación de las zapatas y riostras.

Foto 21




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•Refinado de tierras del perímetro de laszapatas.

•Comprobación de las tierras en el fondo

de cada pozo de cimentación.

•Vertido de hormigón de recrecimiento enpozos y de limpieza en riostras.

•Colocación de la armadura de las

zapatas, esperas de pilares y riostras.


7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES. EJEMPLO 2.Á


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• Comprobación de ejes de pilares.

• Vertido y vibrado de hormigón en zapatas y riostras.

• Actividades de inicio de la siguiente fase:

• Pilares. Encofrado, armado, y vertido con vibrado del hormigón.

• Desencofrado de pilares.• Pavimento. Vertido y compactado de 15 cm. de grava y gravilla;

colocación de mallazo en toda su superfície; colocación de juntas de

dilatación y retracción; vertido y vibrado de hormigón.



7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES. ESTUDIO


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COMPARADO CON OTRAS EDIFICACIONES

En la fotos se observa una cimentación arriostrada, para muro de contención ypilares. Ejecutada en varias fases, al tiempo que, en una de sus partes, el muro

del semisótano actúa de recalce de la cimentación vecina.


7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES7. EJECUCIÓN Y RECOMENDACIONES. ESTUDIOCOMPARADO CON OTRAS EDIFICACIONES


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•En la foto, se aprecia una cimentación

con zapatas aisladas y, en este caso

arriostrada. Si bien, la riostra no tiene

una distribución ortogonal, sólo

persigue la intersección y distribución

de esfuerzos, entre las dos zapatas. Así

mismo, podemos observar, lo que

serían dos zapatas aisladas, pero que

por su dimensión se convierten, enteoría, en una zapata combinada.

Podría interpretarse como una falta de

análisis de proyecto. Lo apropiado

debería haber sido calcular y ejecutaruna zapata combinada. En cualquier

caso, lo correcto sería encofrar la

zapata para no dar continuidad al

hormigón.




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Construcción


•En las fotos se aprecia un sistema de encofrado perdido con cerámica (que no esrecomendado por la EHE).

•En este caso, las vigas riostras, al tiempo que dan continuidad a la cimentación,

actúan como soporte del forjado sanitario (por lo que debe ser contemplado en el

cálculo de las riostras). Se pueden observar, los pasatubos de los desagües y dela ventilación del forjado sanitario (cámara).




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Construcción


En las fotos se aprecian las zapatas

y las riostras de las fotos anteriores,

ya hormigonadas.

El paso siguiente sería la

construcción del forjado


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Ó


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Construcción

8.CASOS ESPECIALES. ZAPATAS EN JUNTA DE DILATACIÓN


8 CASOS ESPECIALES ZAPATAS EN JUNTA DE DILATACIÓN


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8.CASOS ESPECIALES. ZAPATAS EN JUNTA DE DILATACIÓN


8 ZAPATAS CONTINUAS ESCALONADAS


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8. ZAPATAS CONTINUAS ESCALONADAS.


8 ZAPATAS SOBRE POZO.


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8. ZAPATAS SOBRE POZO.

En caso deestar profundoel firme de

cimentación,puederealizarse unpozo dehormigón en

masa hasta elfirme y sobreél construir lazapata flexible,

en hormigónarmado.



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BIBLIOGRAFÍA:

- APUNTES DE CLASE

-Curso aplicado de cimentaciones.COAM. Madrid, 1996

-Cálculo de estructuras de CimentaciónCalavera Ruiz, J. (Madrid, 2000)

Cimentacion Por Zapatas

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