Zapatas EHE

39
CIMENTACIONES Juan Pérez Valcárcel Terreno firme Terreno blando MÉTODOS DE CÁLCULO DE CIMENTACIONES SUPERFICIALES C Métodos clásicos. C Métodos matriciales con modelización del terreno. C Métodos de cálculo numérico M.E.F. M.E.C. MÉTODOS CLÁSICOS C Basados en el concepto de tensión admisible. C Son sencillos y prácticos. C Condiciones Cimentaciones de tamaño similar Bulbos de presiones no excesivamente profundos

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CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

Terrenofirme

Terrenoblando

MÉTODOS DE CÁLCULO DE CIMENTACIONESSUPERFICIALESC Métodos clásicos.C Métodos matriciales con modelización del terreno.C Métodos de cálculo numérico M.E.F.

M.E.C.

MÉTODOS CLÁSICOSC Basados en el concepto de tensión admisible.C Son sencillos y prácticos.C Condiciones Cimentaciones de tamaño similar

Bulbos de presiones no excesivamente profundos

Page 2: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

Medio elástico

Cimentación Barras

Bielas

Suelo firme Suelo firme

l

P qqP

σ δ= -K ⋅

E Al

= K b⋅

⋅ ⋅ ∆

MÉTODOS MATRICIALES CON MODELIZACIÓN DELTERRENO.

Modelo de módulo de balasto

Contribución a la matriz de rigidez

E.Al

K d b⋅ = ⋅ ⋅ ⋅δ ∆

Los modelos más complejos pueden resolverse por integración

numérica.C Modelos de mediana dificultad, muy flexibles de usoC Precisan programas de cálculo matricial.

C Adecuados para cimentaciones flexibles.

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CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

MÉTODOS DE ELEMENTOS FINITOS O DECONTORNO

C En teoría se adaptan a cualquier problema.C Precisan complejos programas de cálculo.C Es esencial la correcta modelización del terreno.

Page 4: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

CIMENTACIONES (Art. 59 EHE)

ELEMENTOS DE CIMENTACIÓNC ZAPATASC ENCEPADOS

C LOSAS

CLASIFICACIÓN DE CIMENTACIONESCimentaciones rígidas:C Encepados v<2.h

C Zapatas v<2.h

C Pozos de cimentaciónC Elementos masivos:

Contrapesos, muros de gravedad.

Cimentaciones flexibles:C Encepados v>2.hC Zapatas v>2.hC Losas de cimentación

Encepados h>40 cmh>diámetro del pilote

Zapatas h>35 cmh0>25 cm

Page 5: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

Zapata Zapata

< 30º

v

h h

h 0

v

Encepado de pilotes

h

v

canto constante canto variable

N My

zM

N

Mz

yM

REACCIONES DEL TERRENO O PILOTESCIMENTACIONES RÍGIDAS.- Como un sólido rígido.CIMENTACIONES FLEXIBLES.- Considerando la deformación delterreno (modelos de respuesta del terreno).

TENSIONES SOBRE EL TERRENOC Todas las cargas de la estructura y el peso del cimiento y del terreno

sobre él Valores característicos.ESTADOS LÍMITES ÚLTIMOS DEL ELEMENTO DE CIMENTACIÓNC Todas las cargas de la estructura mayoradas.

C El peso del cimiento y del terreno mayorados Cuando seanecesario

Page 6: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

2 dR R1d

1 2

N1d

dN

2dN

dM

F1

F2 F3

TR

0,85 d(x 0,25 a) A fd

1d1 s yd=

⋅− ⋅ = ⋅

N = N2

+ Ma / 2

N = N2

- Ma / 2

1dd d

2dd d

MÉTODO GENERAL DE CALCULO DECIMENTACIONES RÍGIDAS (Según EHE)

Método de bielas ytirantes

Formación de bielas:

C Se sustituye la carga y el momento por dos fuerzas situadas en elcentro de gravedad de las dos mitades del pilar.

C Se calculan las reacciones del terreno suponiéndolas concentradasen el c.d.g. de las dos mitades de la zapata.

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CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

l

N N

i j

i j

ASIENTOS ADMISIBLES

Arenas Asientos en fase de construcciónArcillas Asientos diferidos

Distorsión angular

Valores aceptables (según J. Montoya)

C Estructuras de fábrica Entre 2 y 4 cm

C Estructuras de hormigón Entre 4 y 7 cmC Estructuras metálicas Entre 4 y 7 cm

Page 8: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

CARGAS UNITARIAS ADMISIBLES EN ZAPATAS (J.Montoya)

Terrenos arenosos sadm en kp/cm2

Compacidad Densidadrelativa

Anchos de zapata en metros

1,00 1,50 2,00 2,50 3,00 4,00 5,00

Muy suelta <0,20 <0,90 <0,60 <0,45 <0,35 <0,30 <0,30 <0,30

Suelta 0,20 a0,40

0,90 a 2,90

0,60 a 2,50

0,45 a 2,25

0,35 a 2,10

0,30 a 1,90

0,30 a 1,85

0,30 a 1,80

Media 0,40 a0,60

2,90 a6,00

2,50 a5,40

2,25 a5,00

2,10 a4,65

1,90 a4,50

1,85 a4,35

1,80 a4,20

Compacta 0,60 a 0,80

6,00 a9,75

5,40 a9,00

5,00 a8,40

4,65 a8,00

4,50 a7,60

4,35 a7,35

4,20 a7,00

Muycompacta

>0,80 >9,75 >9,00 >8,40 >8,00 >7,60 >7,35 >7,00

Cuando la arena esté bajo el nivel freático estos valores se reducen a la mitad

CARGAS UNITARIAS ADMISIBLES EN ZAPATAS Y LOSAS (J.Montoya)

Terrenos arcillosos sadm en kp/cm2

Consistencia sadm ZAPATA

AISLADA CONTINUA

Fluida < 0,50 < 0,60 < 0,45

Blanda 0,50 ÷1,00 0,60 ÷1,20 0,45 ÷0,90

Media 1,00 ÷2,00 1,20 ÷2,40 0,90 ÷1,80

Semidura 2,00 ÷4,00 2,40 ÷4,80 1,80 ÷3,60

Dura > 4,00 > 4,80 > 3,60

Page 9: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

M N

V

F

P

R A

SEGURIDAD AL VUELCO Y AL DESLIZAMIENTO

Necesaria en todo tipo de zapatas, en especial si hay fuertes cargashorizontales.

Seguridad al vuelco

Seguridad a deslizamiento

Page 10: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

ESQUEMAS DE AGOTAMIENTO ESTRUCTURAL DEZAPATAS.

Rotura agria.- Cuantía mecánicainsuficiente.UU

0,04s

c

Rotura por fallo de armadura aflexión.

Rotura por fallo de hormigóncomprimido.Sólo para cuantías muy altas

Rotura por cortante

Fallo de anclaje de armadura

Rotura por hendimiento.En zapatas muy rígidas

Fisuración excesiva.

Page 11: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

1,5(a-2e)

e

a

1

5a/4

a

N+P

1

e

N+P5

P

M

N

a

P

N

Vh

h

h

M

V

N

P

c

ZAPATAS CORRIDASDeterminación delancho.

Carga centrada

σ σ=N + P

a adm≤

Carga excéntrica e<a/6

e =M + V h

N+ P⋅

σ σ5 adm=N+P

a(1+

3ea

)⋅ ≤

Carga excéntrica e>a/6

σ σ1 adm=43

N+Pa - 2e

43

≤ ⋅

Page 12: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

0 100 200 300 400 500 600 700 8000.80

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

CARGA SOBRE LA ZAPATA (kN)

2.00

1.90

2.10

Rel

ació

n V

uelo

/can

to

0.90

2.40

2.20

2.30

adm = 400 N/m = 4 kp/cm2 2

= 100 N/m = 1 kp/cmadm2 2

= 200 N/m = 2 kp/cmadm2 2

= 300 N/m = 3 kp/cmadm2 2

ZAPATAS CORRIDAS.- Determinación del canto.

C Por optimización de la armadura.C Por longitud de anclaje de las esperas.C Por cortante.

Canto óptimo de la zapataEsfuerzo de la armadura (bielas) Cuantía mínima

TN

1 d(b4

0,25 a)dd=⋅

− ⋅,70

T 0,002 1 d fd yd= ⋅ ⋅ ⋅

El canto óptimo se produce al igualar ambos esfuerzos

Page 13: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

2dR R1d

1 2

N1d

dN

2dN

dM

F 1

F 2 F3

F Nb

6 Mb1

d d2

= + ⋅ FNb2

d=

RNb

b2

6 Mb

b4

N2

3 M2 b1d

d d2

d d= ⋅ +⋅

⋅ = +⋅⋅

x

N2

b4

3 M2 b

2 b3

N2

3 M2 b

N2

4 Mb

N2

3 M2 b

.b41

d d

d d

d d

d d

=⋅ + ⋅

⋅⋅ ⋅

+ ⋅⋅

=+ ⋅

+ ⋅⋅

ZAPATAS CORRIDAS.- CALCULO

Zapatas rígidas.- Método de bielas y tirantes

TR

0,85 d(x 0,25 a) A fd

1d1 s yd=

⋅− ⋅ = ⋅

Se define la excentricidad de la carga e=Md/Nd

Caso 1º.- e<b/6 Diagrama trapezoidal

Page 14: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

l

0.15a1

1M

a1

1 m

h

Zapatas corridas flexibles.- Método de flexión sobre sección dereferencia.

Sección de referencia 0,15. a (muros de hormigón)0,25. a (muros fábrica)

Armado Para el flector producido por la reacción delterreno en la sección de referencia

Caso 1

σ = ≤ = ⋅MW

f 0,21 f1dct,k ck

23

Estrictamente no precisa armado

Caso 2

σ ≥ fct,k

Se arma para M1d en la sección dereferenciaCuantía geométrica>0,20% (B-400S)>0,18% (B-500S)

AA

0,0020s

c

Para carga centrada. -Armado trasversal

M =N

2 aa - a

2+

0,150,25

a

= M1 d f

= (1+ )

U = A f = 1 d f

d1f 0

0

2

d12

cd

yd cd

γ

µ ω µ µ

ω

⋅⋅

⋅ ⋅⋅

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

Page 15: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

d

v

d'

a 0

V

d

d h

1m

a

( )[ ]V 0,12 100 f 0,15 ' b 1u2 l ck1/3

cd= ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ξ ρ σ

[ ]V 0,12 100 f bu2 l ck= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ξ ρ3

V 0,205 b du2 = ⋅ ⋅ ⋅ξ

V Vd u2≤

Para carga centrada. -Armadolongitudinal

M = 0,2 M

= M

1 d' f = (1+ )

U = A f = 1 d' f

d2 f d2

d22

cd

yd cd

γ

µ ω µ µ

ω

⋅ ⋅

⋅ ⋅⋅

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

Cálculo a cortante Sin armado

Para hormigón H 25 las cuantías geométricas suelen estar en mínimos

ρ13= 0,002 100 0,002 25 = 1,71⋅ ⋅

Page 16: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

1,5(a-2e)

e

a

1

5a/4

a

N+P

1

e

N+P5

P

M

N

a

P

N

Vh

h

h

M

V

N

P

c

ZAPATAS AISLADAS.Zapatas cuadradas.- Determinación de dimensiones por tanteo.

Carga centrada

σ σ= N+Pa2 adm≤

Carga excéntrica e<a/6

e =M + V h

N+ P⋅

σ σ5 2 adm=N +P

a(1+

3ea

)⋅ ≤

Carga excéntrica e>a/6

σ σ1 adm=4

3 aN+ Pa - 2e

43⋅

≤ ⋅

Page 17: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

2dR R1d

1 2

N1d

dN

2dN

dM

F 1

F 2 F3

F Nb

6 Mb1

d d2

= + ⋅ FNb2

d=

RNb

b2

6 Mb

b4

N2

3 M2 b1d

d d2

d d= ⋅ +⋅

⋅ = +⋅⋅

x

N2

b4

3 M2 b

2 b3

N2

3 M2 b

N2

4 Mb

N2

3 M2 b

.b41

d d

d d

d d

d d

=⋅ + ⋅

⋅⋅ ⋅

+ ⋅⋅

=+ ⋅

+ ⋅⋅

ZAPATAS AISLADAS.- CALCULO.

Método de bielas y tirantes

TR

0,85 d(x 0,25 a) A fd

1d1 s yd=

⋅− ⋅ = ⋅

Se define la excentricidad de la carga e=Md/Nd

Caso 1º.- e<b/6 Diagrama trapezoidal

Page 18: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

1 2

dN

N /2dN /2d

N /2dN /2d

TN8 d

(b a) A fdd

s yd=⋅

− = ⋅

Comparación con la teoría de Lebelle (Para zapata centrada)

Bielas

NN2

xb4

TR

0,85 d(x 0,25 a)

N6,8 d

(b - a) = A f

1dd

1

d1d

1d

s yd

= =

=⋅

− ⋅ =⋅

La única diferencia está en que en la teoría de Lebelle las bielasparten del apoyo del pilar y según la EHE de un punto situado a0,85.d

Page 19: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

0 100 400 700 1000 1300 1600 1900 22000.80

1.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

1.60

1.70

1.80

CARGA SOBRE LA ZAPATA (kN)

2.00

1.90

2.10

Rel

ació

n V

uelo

/can

to

0.90

2.40

2.20

2.30

adm = 400 N/m = 4 kp/cm2 2

= 100 N/m = 1 kp/cmadm2 2

= 200 N/m = 2 kp/cmadm2 2

= 300 N/m = 3 kp/cmadm2 2

CANTO ÓPTIMO EN ZAPATAS AISLADAS CON CARGACENTRADAEsfuerzo de la armadura (bielas) Cuantía mínima

TN

1 d(b4

0,25 a)dd=⋅

− ⋅,70

T 0,002 b d fd yd= ⋅ ⋅ ⋅

El canto óptimo se produce al igualar ambos esfuerzosN

1 d(b4

0,25 a) = 0,002 b d f

d =N

0,136 f(1-

ab

)

dyd

d

yd

,70 ⋅− ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅⋅

Page 20: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

M1 h

a1 l

0.15a1

CALCULO DE ZAPATAS AISLADAS FLEXIBLES

Método de flexiónSección de referencia 0,15. a (pilares de hormigón)

Punto medio cara pilar y borde

placa (pilares metálicos)

Armado Para el flector producido por la reacción delterreno en la sección de referencia

Caso 1

σ = ≤ = ⋅MW

f 0,21 f1dct,k ck

23

Estrictamente no precisa armado

Caso 2

σ => fct,k

Se arma para M1d en la sección dereferenciaCuantía geométrica>0,20% (B-400S)>0,18% (B-500S)

AA

0,0020s

c

Comprobación a tensiones tangencialesC Cortante Zapatas estrechas (comentarios)

C Punzonamiento Zapatas bidimensionales

Page 21: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

a

b0a

0b

h

d

Vd

( )[ ]V 0,12 100 f 0,15 ' b du2 l ck1/3

cd= ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ξ ρ σ

[ ]V 0,12 100 f b du2 l ck= ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ξ ρ3

V 0,205 b du2 = ⋅ ⋅ ⋅ξ

Cálculo a cortante Sin armado

V Vd u2≤

Para hormigón H 25 las cuantías geométricas suelen estar en mínimos

ρ13= 0,002 100 0,002 25 = 1,71⋅ ⋅

Page 22: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

1U

bx

2d

c1

2d c2

by

b1

b 2

U0

Cálculo a punzonamiento Sin armado

hormigón HA-25

U = 2 c + 2 c + 4 d

F = N = 1,15

Fu d

0,12 100 f 0,442

1 1 2

sd,ef d

sd,ef

11 ck

3

⋅ ⋅ ⋅ ⋅

⋅≤ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ≤ ⋅

π

β β

ξ ρ ξ

Comprobación en el perímetro del pilar

u 2 c 2 cN

u d0,30 f

0 1 2

d

0cd

= ⋅ + ⋅

⋅≤ ⋅

Page 23: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

h

lv

σ σ= ≤N+ Pa

2 adm

h

d

b

a

Vd

A 1

c

c2

1

ZAPATA RÍGIDA AISLADA.- MÉTODO SIMPLIFICADO

Dimensionado en planta

Para un tanteo inicialP 0,1 N≈ ⋅

Canto para zapatas rígidas

sadm (kN/m2) vuelo/canto

100 2,0

200 1,6

300 1,3

400 1,1

Comprobación a cortante

A a (b a 2d)V a (b a 2d)

V 0,205 b d (para H 25)

= ⋅ − −= ⋅ ⋅ − −

≤ ⋅ ⋅ ⋅

σ

ξ

Armado.- Por bielas

N N2

x b4

T R0,85 d

(x 0,25 a) N6,8 d

(b- a) = A f

1dd

1

d1d

1d

s yd

= =

=⋅

− ⋅ =⋅

Page 24: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

0 100 400 700 1000 1300 1600 1900 22000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

CARGA SOBRE LA ZAPATA (kN)

ZAPATAS: v=2.h (Carga centrada)

flexión

cuantía min.

600

550

650

bielas

AR

MA

DO

DE

LA

ZA

PA

TA

PO

R m

(kN

/m)

CARGA SOBRE LA ZAPATA (kN)

ZAPATAS: v=h (Carga centrada)

1300

AR

MA

DO

DE

LA

ZA

PA

TA

PO

R m

(kN

/m)

10000

50

100

150

400 700 1000

350

250

200

300

400

450

500

550

600

650

cuantía min.

1900 1600

flexión

2200

bielas

TABLAS COMPARATIVAS DE ARMADO PARAZAPATAS CON CARGA CENTRADA.

Page 25: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

P1

1N

TIRANTE+TERRENO

P1

1N

P

R 1

1

1N

P 2

R 2

N 2

T

P1

1N

T

T

1P

FR

N 1

T

RFRF

EP

TIRANTE+RIOSTRA RIOSTRA+TERRENO

VIGA CENTRADORA

ZAPATAS DE MEDIANERÍA.

Problema.- Momento por excentricidad de la carga.

M = N1 . e

Sistemas de equilibrado.

Page 26: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

Viga centradora = 35x70

Viga centradora = 35x70

Modulo de balasto = 0.5

Viga centradora = 35x70

Modulo de balasto = 4.0

ZAPATAS DE MEDIANERÍA.- MODELOS DE RESPUESTA DELTERRENO CONSIDERANDO EL MÓDULO DE BALASTO.

Esquema simplificado delpórtico

Diagrama dem o m e n t o sK=0,5

Diagrama demomentos K=4,0

Page 27: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

1P

b1

1a

a

b

a2

2bhv

vb

N 1

R 1R 2

P 2

N 2

P1R2

N 1

L1

a1

N 1

R2

N .l P a R a 0 R = N la

+ P

N .(l a ) R a 0 R =N l

a- N

1 1 1 1 1 1 11 1

11

1 1 1 2 1 21 1

11

+ ⋅ − ⋅ = ⋅

− − ⋅ = ⋅

ZAPATAS DE MEDIANERÍA. RESPUESTA UNIFORME DEL TERRENO

Tomando momentos respecto a los apoyos

Page 28: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

bl x

dM

b1

0.15bbw

b

Md

b1

bv d

Vx

COMPROBACIÓN DE LAS ZAPATAS

Zapata 1 σ σ σ11

adm1

2 admRa b

b 2 a R

2 a =

⋅≤ ≈ ⋅ ⇒

⋅≤

Zapata 2 R (N ) + P 2 2 Carga perm. 2≤

Armado zapata 1.- Como una zapata corrida N=N1

lb b

20,15 b

b2

0,35 b

Ml2

=Nb

l2

A f =N

0,9 b dl2

(Armado por m)

xv

v v

d dx

2d x

2

x ydd x

2

=−

+ ⋅ = − ⋅

= ⋅ ⋅

⋅⋅ ⋅

σ

Comprobación a cortante

vb b

2- d

V v =Nb

v

V =Nb

v 0,12 100 f

xv

x x

dd

x 1 ck3

=−

= ⋅ ⋅

⋅ ≤ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅

σ

ξ ρ

Page 29: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

d/2 d/2

As

pAA i

2d

c2 by

c1 2d

U1

1<0.5 C ó 1.5d

1.5d> c 2

0U

C1

M = R (a - a / 2) = (N l

a- N ) (a - a / 2)

V = R = (N l

a- N )

max 2 11 1

11 1

max 21 1

11

⋅⋅

F = N 1,40 N

Fu d

0,442

sd,ef d d

sd,ef

1

β

ξ

⋅ ≈ ⋅

⋅≤ ⋅

ARMADO DE LA VIGA CENTRADORA

ZAPATAS DE MEDIANERÍA.- PUNZONAMIENTO

Comprobación en el perímetro del pilar

u c 3 d c 2 c

Nu d

0,30 f

0 1 1 2

d

0cd

= + ⋅ ≤ + ⋅

⋅≤ ⋅

Page 30: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

R

a1

L1

1PN1

R

2

2

P

R1

1

N1

2R

N1

a

b

N

P 2

2

a1

b1

N .l P a R a 0 R = N la

+P

N .(l a ) R a 0 R =N l

a- N

1 1 1 1 1 1 11 1

11

1 1 1 2 1 21 1

11

+ ⋅ − ⋅ = ⋅

− − ⋅ =⋅

ZAPATA RETRANQUEADA

Zapata 1 σ σ11

admRa b

=⋅

Zapata 2 R (N ) + P 2 2 Carga perm. 2≤

Page 31: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

N

1R

2R

l 1

a 1

2l2a

R

σ σ=⋅

≤R +Pa b

adm

ZAPATAS DE ESQUINA CON VIGAS CENTRADORAS(Método simplificado)

Ecuaciones de equilibrioF 0 N+ R + R - R = 0

M 0 - N l + R a + R l = 0 R = Ral

- N

M 0 N l - R a + R l = 0 R = Ral

- N

z 1 2

x' 1 2 1 2 12

2

y' 1 1 2 1 21

1

∑∑

= ⇒

= ⇒ ⋅ ⋅ ⋅ ⇒ ⋅

= ⇒ ⋅ ⋅ ⋅ ⇒ ⋅

Sustituyendo estos valores en la primera ecuación

N +Ral

- N +Ral

- N- R = 0 N = R (al

+al

- 1)

R =N

(al

+ al

-1)

2

2

1

1

2

2

1

1

2

2

1

1

⋅ ⋅ ⇒ ⋅

Zapata

Vigas centradoras como en las zap. de medianería

Page 32: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

RECOMENDACIONES CONSTRUCTIVAS

EXCAVACIÓN Y HORMIGONADO

C Se escava el hueco de la zapata, dejando 20 cm para excavarlo

inmediatamente antes de hormigonar.Especialmente en suelos coherentes.

C Se vierten 10 cm de hormigón de limpieza.C Se coloca la ferralla sobre calzos.C Se vierte el hormigón y se vibra.

ARMADO EN ESPERA.C Anclaje por prolongación recta.

Las patillas a compresión son inútiles.C Solución con grupos de barras.

C El armado en espera es el necesario para la sección de la base

del pilar. (No necesariamente la más desfavorable).

CUANTÍAS GEOMÉTRICAS MÍNIMAS

B 400 S 0,0020

B 500 S 0,0018

Diámetros de 12 o superiores Mejor de 16, 20 ,25

Page 33: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

Juan Pérez Valcárcel

ANCLAJE DE ARMADURAS A LA ZAPATA

lb=longitud anclajels=longitud solape

lb no se tienen en cuenta grupos de barras

ls se tienen en cuenta los grupos de barras

La patilla inferior sólo sirve para apoyo de las barras. Es inútil acompresión.

Longitudes de anclaje (H 25 posición I)

lb B 400 S B 500 S

i12 24 24

i14 28 29

i16 32 38

i20 48 60

i25 75 94

Page 34: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

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l1 l2 l3

a

bc.d.g.

N2

M2

N1 + N2

N1

M1

x1 x2x

( )− − + + = − +

=+ − −

+

N x N x M M N N x

XN x N x M M

N N

1 1 2 2 1 2 1 2

1 1 2 2 1 2

1 2

ZAPATAS COMBINADAS

c.d.g. zapata ø c.d.g. cargasCondiciones de rigidez de la zapata.

lEIkb

lEIkb

lEIkb

24

14

34

17< ⋅<

<.

Zapata rígidaSe calcula como viga apoyada en pilares con respuesta uniforme de

terreno

σ =+ +

⋅N N P

a b1 2

Zapata flexibleApoyo elástico en el terreno ! mod.de balasto.

Page 35: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

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a

b

hhh h

b0

a0

N1

( )σ =⋅ +

N

b a h1

0 2

ARMADO DE ZAPATAS COMBINADAS

- Armado longitudinal Armado como viga invertida.

- Armado transversal flexión transversal

El armado trasversal puede aplicarse a la rama horizontal de losestribos!Disposiciones adecuadas.Fuera de estas zonas: Arm. trasv. =0.2 Arm. long.

Page 36: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

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dd d

d

Vrd

- Armado a esfuerzo cortante

Cercos:- De apoyo de armadura- Resistentes- Sección referencia !a la distancia d de la cara del pilar.V = max (V1,V2,V3,V4) Vd = ?f·V

Vrd = Vcu + Vsu Vcu = [0.10 ? (100 ?1 fck)1/3 ] b0 d

Vsu = A·fyd/s · 0.9 ·d

Cercos enteros !armadura transversal.

- Comprobación a punzonamientoSoportes interiores ! como en zapata centrada.Soportes en el borde !como en zapata de medianería.

Page 37: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

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h

b

l

Columna equivalente

x b∆

VIGAS FLOTANTES

Métodos de cálculo Viga rígida

Viga flexible sobre apoyo elástico

Viga flexible sobre terreno elástico.Viga rígida

Esquema simplificado.

Viga flexible sobre apoyo elástico

kl

El

El

E k l= =⋅

= = ⇒ = ⋅σδ

σε

σσ

Page 38: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

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ZAPATA + ENANO HORMIGÓN CICLOPEO + ZAPATA

POZO

b-2ex

b

a-2ey

a

ey

ex

e

POZOS DE CIMENTACIÓN

Cimentaciones de profundidad media 4-10 m.

Pozos de hormigón en masa.

( )( ) ( )

( )

A a b e

A b a eA A A

Nd A fcd

Siendo fcdfck

Ae

Nd A fcd

x

ye

e

c

c

e

1

21 2

2

2

2

0 85 0 9

12

24

0 85 0 9

= −

= −

=

≤ ⋅ ⋅ ⋅

=⋅

=⋅ −

≤ ⋅ ⋅ ⋅

min ,

. .

.

. .

γ

π φ

Page 39: Zapatas EHE

CIMENTACIONES

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60º

Nc

Nd

a

lb

Armadura carga puntual (si es necesaria)

Junta hormigonado

Comprobación del terreno

NdNc

Scf

adm

γσ

+≤

Para profundidades importantes, puedeconsiderarse el rozamiento de fuste.

a=20-30 cm.

Armado