LOSA DE CIMENTACION

LOSA DE CIMENTACION

INDICE

LOSAS DE CIMENTACION31.INTRODUCCION3CUANDO SE DEBE UTILIZAR52.TIPOS DE LOSAS DE CIMENTACION62.1 LOSAS DE CIMENTACION PLANA62.2 LOSAS DE CIMENTACION RIGIDA EN LOS BORDES62.3 CIMENTACION DE LOSA Y VIGA73.METODOLOGIA DE CLCULO84.CONCLUSION105.BIBLIOGRAFIA106.ANEXOS11

PROLOGO

LOSAS DE CIMENTACION1. INTRODUCCION

Las zapatas superficiales que sostienen ms de una columna o muro se conocen comozapatas combinadas. stas pueden dividirse en dos categoras: aquellas que soportan dos columnas y las que sostienen ms de dos columnas. Cuando la capacidad de carga del subsuelo es baja, las zapatas individuales se reemplazan porzapatas en franjas continuasque sostiene ms de dos columnas. Algunas veces estas franjas se disponen en dos direcciones, en cuyo caso se obtiene unacimentacin reticular. Para capacidades de carga incluso menores, las franjas se traslapan entre s obtenindose una losa de cimentacin (ver figura 1). La cimentacin consta de una losa maciza de concreto reforzado que se ubica en la planta inferior de todo el edificio. El comportamiento estructural de este tipo de losas es muy similar al de una losa plana o una placa plana. La losa de cimentacin desarrolla evidentemente la mxima rea de contacto disponible bajo el edificio (Nilson y Winter, 1997).Fuente:http://teoriadeconstruccion.files.wordpress.com/2010/08/cte-parte-2-db-se-c-26-b.jpgA menos que las condiciones del suelo exijan una cimentacin profunda, se adopta una solucin consistente en una losa de cimentacin o en una cimentacin profunda. Este tipo de cimentacin consta de una losa maciza de concreto reforzado que se extiende bajo todo el edificio y que distribuye la carga de la estructura sobre el mxima rea posible. Esta cimentacin, gracias a su propia rigidez, tambin minimiza los asentamientos diferenciales. En su forma ms sencilla, consta de una losa de concreto reforzada en las dos direcciones (Nilson y Winter, 1997).Las losas de cimentacin pueden disearse con pedestales en las columnas o sin ellos, que dependen de si stos son necesarios o no para la resistencia a cortante y para la longitud de desarrollo de los bastones (Nilson y Winter, 1997).Las losas de cimentaciones se pueden usar a conveniencia en la construccin de estructuras soportadas por una parrilla de columnas cercanas. Los stanos con losa rgida o pisos con losa y contratrabes son formas de cimentaciones de losa (Tomlinson, 1996).

Figura 2. Muestra las partes esenciales de una losa de cimentacin.Fuente: Diapositivas de Luis Mendoza

CUANDO SE DEBE UTILIZAR

Las losas de cimentacin denominadas tambin plateas son otro tipo de cimentacin superficial que si bien eliminan grandemente la posibilidad de asentamientos diferenciales resultan ser una solucin bastante onerosa (cara), por lo que su uso se recomienda tan slo cuando los suelos son de muy baja calidad (qa 1 Kg/cm2) o cuando las cargas son de tal magnitud que de utilizarse elementos aislados (zapatas) para la cimentacin el rea que estas cubran sea igual o mayor al 75% del rea total de diseo cabe aclarar que cuando el rea de cimentacin es igual o menor al 50% del rea total, se recomienda el uso de cimentaciones profundas en las cuales se busca de llegar con elementos auxiliares hasta profundidades en que el suelo alcance una resistencia adecuada como es el caso de pilotes cuyo estudio escapa a los alcances del presente curso.

2. TIPOS DE LOSAS DE CIMENTACION2.1 LOSAS DE CIMENTACION PLANA

Las losas planas (figura 3) se pueden usar en condiciones de suelo donde no se anticipan grandes asentamientos y por lo tanto no se requiere un alto grado de dureza. La losa tambin se puede moldear directamente en el suelo o en un capa delgada de concreto y grava (Tomlinson, 1996).

Figura 3Losa de cimentacin plana.

2.2 LOSAS DE CIMENTACION RIGIDA EN LOS BORDES

La losa de borde rgido (figura 4) es apropiada para las cimentaciones de casa de uno o dos pisos en suelos compresibles dbiles o de material de relleno granular suelto (Tomlinson, 1996).

Figura 4 (Losa de borde) Losas de cimentacin rgidas en los bordes. a) Con una punta integral de proyeccin. b) Con una viga separada.

2.3 CIMENTACION DE LOSA Y VIGA

La losa y la contratrabe (figura 4.32) se usa como una cimentacin para edificios pesados donde la rigidez es el principal requisito para evitar la distorsin excesiva de la superestructura como resultado de las variaciones en la distribucin de carga sobre la losa o en la compresibilidad del suelo que carga (Tomlinson, 1996).

Figura:Cimentacin de losa y de viga. a) Viga hacia abajo. b) Viga hacia arriba.3. METODOLOGIA DE CLCULO

Si se desea realizar un anlisis refinado debe tomarse en cuenta la posibilidad de deformacin del suelo bajo cada columna, vale decir que habra que considerar la interaccin suelo- estructura. Sin embargo el mtodo rgido que a continuacin se detalla resulta n en valores muy cercanos a los reales, cuando las excentricidades no son grandes (menores al 10 % de la longitud en cada sentido).

En el caso de poder emplearse el mtodo rgido se debe cumplir con los siguientes pasos:

1. Se calculan las cargas verticales para columna debiendo tomarse en cuenta que el peso propio de la platea no se incluye para el diseo estructural, puesto que la platea es soportada en forma uniforme por el suelo y los efectos de flexin son mnimos.2. Se asume un espesor e para la losa de cimentacin, el mismo que anlogamente al caso de zapatas debe ser chequeado por corte flexin y corte punzonamiento.3. Se determina las excentricidades ex y ey entre el centro de la figura de la edificacin y el centro de rigideces debido a las cargas sobre cada columna. Esta excentricidad como ya se indic debe ser menor al 10% de la longitud en ambos sentidos para que se pueda emplear el mtodo rgido.4. Ubicada la resultante del sistema y las excentricidades correspondientes se calcula las presiones en deferentes puntos de la losa con la siguiente ecuacin:

La ecuacin 1 no es aplicable si se resultan valores negativosq: Presin de contacto de un punto dado (x,y)P = Q : Carga vertical sobre la platea (total)A: rea de la plateaMX y MY : Carga q, multiplicada por la excentricidad paralela a los ejes coordenados x, y respectivamente .IX , IY: Momento de inercia del rea de cimentacin con respecto a los ejes coordenados x e y respectivamente.X, y : Coordenadas de cualquier punto de la planta con respecto a los ejes coordenados x e y que pasan por el centroide del rea de la platea.

5. Conocidos los valores de la presin de contacto en cada punto , debemos determinar primeramente los momentos y luego el refuerzo de acero para toda la losa, para este efecto el criterio ms empleado es dividir el tablero total de la losa en franjas con anchos iguales al ancho tributario en cada eje y en los dos sentidos , tal como se muestra en el grfico siguiente:

franjaFranja (l2)franjafranjafranjaFranja (l1)l1l1l2l2l2/2l1/2

6. Finalmente para cada franja calculo el diagrama de cortes y momentos utilizando cualquier mtodo de anlisis estructural, alternativamente para franjas en que las luces contiguas no varen en ms del 20% y la diferencia entre cargas no exceda al 30%, se puede utilizar coeficientes del ACI. cuyos valores se muestran a continuacin:

COEFICIENTES:

Para la fuerza cortante:Para momentos flectores:- 2 Tramos:- 3 o ms tramos:L = Distancia entre ejes de columnas (m)q= Presin promedio por franja y por metro de ancho (t/m)7. Con el corte mximo hallado se verifica si el peralte asumido cumple por corte flexin y corte punzonamiento y con los momentos mximos se calcula el acero positivo y negativo para la franja en estudio por los mtodos ya conocidos.

4. CONCLUSION

El uso ms comn de losas de cimentaciones es en suelos con capacidad de carga baja, donde la las presiones de la cimentacin se deben esparcir sobre toda el rea. Tambin se usan para cimentaciones en suelos de compresibilidad variable donde la rigidez parcial dada por la construccin de vigas y de losa rgida se utiliza para puntear sobre reas de suelos ms compresibles, y de este modo el asentamiento diferencial de la losa de la cimentacin se minimiza.La funcin de una losa de cimentacin es la de distribuir la carga sobre toda el rea posible, y dar una medida de rigidez a la subestructura para reforzarla y que puentee sobre reas locales de suelos dbiles o ms compresibles.Por razones arquitectnicas lo comn es ocultar la losa por entero debajo del nivel del piso terminado. Donde las consideraciones arquitectnicas no necesitan ocultar los bordes expuestos de la losa, sta puede formar tambin el piso de tierra.5. BIBLIOGRAFIA

1.- Nilson, Arthur H. y Winter, George;Diseo de estructuras de concreto; 11 Edicin, Editorial McGraw-Hill, Mxico, 1997, pp. 545, 558, 559.2.- Tomlinson, M. J.;Cimentaciones: diseo y construccin; 1 Edicin, Editorial Trillas, Mxico, 1996, pp. 171, 173.3.- https://sites.google.com/site/construyetuingenio2013/construccion-de-estructuras-de-concreto-reforzado/Cimentacin-superficial/losas-de-cimentacion

6. ANEXOS

[Escribir texto]Pgina 6