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DISEÑO DE ZAPATAS MODULO DIRECCION I.
GENERALIDADES La cimentación de una edificación tiene como función principal transmitir las cargas tanto de gravedad como de sismo al terreno, de manera tal que no se exceda la capacidad portante o esfuerzo admisible del suelo y además asegurando los factores de seguridad adecuados para las condiciones de estabilidad. Para el análisis y diseño de la cimentación se utilizara el programa de computo SAFE basado en el principio de elementos finitos.
II.
ANALIS LISIS ESTRUCTU CTURA RAL L Realizado el análisis estructural se obtiene los resultados de las reacciones en los apoyos determinados de la infraestructura proyectada. Los resultados de las reacciones se obtendrán las generadas por carga muerta, carga viva, sismo ! y sismo "!". Para #$% #$%&L$ &L$ %'R())'$ %'R( ))'$* *+
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III.
DISEÑO DEL SISTEMA DE CIMENTACION 1) DESCRIPCION GENERAL a -P/0+
&na zapata es un tipo de cimentación superficial 1normalmente aislada, que puede ser empleada en terrenos razonablemente 2omog3neos y de resistencias a compresión medias o altas. )onsisten en un anc2o prisma de concreto situado ba4o los pilares1columnas de la estructura. 0u función es transmitir al terreno las tensiones a que está sometida el resto de la estructura y anclarla.
b 5'60 )$*()/$R0 $ /R7(0 %( L'6 1utilizada en zapatas de lindero+ (stas se utilizan en el diseño de zapatas de lindero las cuales por su excentricidad provocan una distribución de presiones no uniformes, presentándose la posibilidad de que la zapata se incline y consecuentemente flexione la columna. La función primordial de la 8viga conectora8 es equilibrar la mala distribución de esfuerzos de la zapata exc3ntrica a trav3s de una viga conectora con una zapata conc3ntrica la cual posee una me4or distribución de esfuerzos. La viga conectora equilibra la distribución de esfuerzos y no absorbe ning9n tipo de momento 1más que los que se dan por continuidad de dic2a viga con la columna, por lo tanto el momento máximo será en el interior de la viga y no en el empotramiento. )onviene tambi3n tener en cuenta en el diseño de la viga conectora no se considera la reacción del suelo sobre ella, esto se logra aflo4ando el suelo que está en contacto con ella en el tramo comprendido entre zapatas 1algunos lo 2acen con camas de arena.
c 5'60 %( )'#(*/)':*+ (sta se da cuando por la importancia de las cargas resulten las zapatas de cimentación con dimensiones tales que queden muy próximas unas con otras, entonces es conveniente emplear otro tipo de cimentación tal como lo dan las vigas
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de cimentación. (ste tipo de cimentación consiste en unir las bases de las columnas con vigas de concreto, que pueden ser de sección rectangular o en 8/8. (n La cimentación por medio de vigas la carga de cada columna se considera repartida por igual en todas las vigas concurrentes a la misma, y como carga de cada viga se toma aquella formada por la suma de las dos cargas transmitidas por las columnas que sustenta. (n este tipo de cimentación las vigas absorben los momentos que transmiten las columnas y tambi3n se considera la reacción del suelo sobre ella.
d 0$L(R %( #RR(+ (stas 2acen que el edificio traba4e como un sistema unificado cuando se utilizan zapatas aisladas en cada una de las columnas, entonces se debe buscar a trav3s de soleras de amarre la conexión entre las columnas. (stos elementos traba4an a tensión y a compresión 1no a flexión y generalmente se diseña con el ;<= de la carga total que transmite dic2a columna al cimiento.
2) MODELAMIENTO DEL SISTEMA )on los conceptos antes indicados el modelamiento para nuestra infraestructura será el de
-P/0 '0L%0 con 5'60 %( )'#(*/)'$*, por tanto en el 0>( se modelan las zapatas aisladas conectadas con vigas de cimentación y falsa zapata. (l modelo de análisis se 2ace para el módulo con una zapata por cada columna.
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3) PARAMETROS DEL SUELO (stas son obtenidas a partir del (studio de #ecánica de suelos el cual nos indica los
siguientes factores+ )apacidad portante del terreno Profundidad de cimentación )oeficiente de balasto zapatas Peso especFfico de suelo 1relleno
+ ;.?@ AgBcm@ + ;.C< m + DE< /nBm? + ;GH< AgBm?
4) ANALISIS DE CARGA G.; Para el pre dimensionamiento, la verificación de asentamientos y distribución
adecuada de las presiones se utilizan las )R60 %( 0(R5')'$ que es el resultado de la suma de las cargas muertas, sobrecargas 1carga viva y cargas de sismos aplicadas+ Se!"#"$ 1 % PD & PL Se!"#"$ 2'X % PD & (.(PL * (.+2+E, XX Se!"#"$ 2'Y % PD & (.(PL * (.+2+E, YY Se!"#"$ 3'X % PD * (.(E, XX
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Se!"#"$ 3'Y % PD * (.(E, YY
%ónde+ PD PL E,XX E, YY
+ )arga muerta por peso propio. + 0obrecarga o carga viva. + )arga de sismo en la dirección ! + )arga de sismo en la dirección "!"
G.@ Para el diseño de concreto de la cimentación se usa la combinación mayorada seg9n normas de las cargas muertas, sobrecargas y por sismo. COMBO 1 % 1.4PD & 1.PL COMBO 2 % 1.2+PD & 1.2+PL * E, -COMBO 3 % 1.2+PD & 1.2+PL * E, COMBO 4 % (./PD * E, -COMBO + % (./PD * E, DISEÑO % ENVOLVENTE 0COMBO 1 COMBO 2 COMBO +).
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+) VERIFICACION DE REACCIONES DEL SUELO
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0e verificará que estas sean menores a la )apacidad del terreno indicada por el (.#.0. para las cargas de servicios.
) VERIFICACION DE ASENTAMIENTO DEL SUELO 0e verificara que estas sean menores al asentamiento permisible indicado por el (.#.0.
para la carga de e!"#"$ 1.
) VERIFICACION DE PUNZONAMIENTO 0e verifica si la altura de la zapata es la adecuada, observando que los valores indicados
sean menores que I;J.
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5) DISEÑO DEL REFORZAMIENTO ZAPATAS (sta se 2ace para el %'0(K$ indicada en el numeral G.@, el cual es la envolvente
resultante de las cargas mayoradas seg9n norma.
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Armado con acero de Ø1/2”
(l resultado del reforzamiento es el obtenido por cálculo el cual deberá ser comparado con el exigido por cuantFa mFnima 1)' ?;H!;G (.((2( - 6 - 7. /) DISEÑO DEL REFORZAMIENTO VIGAS DE CIMENTACION (sta se 2ace para el %'0(K$ indicada en el numeral G.@, el cual es la envolvente
resultante de las cargas mayoradas seg9n norma.
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