Cosmetologo

Zapatas
• Zapatas profundas
– Suelo superficial de baja calidad – Ej. pilotes

• Zapatas superficiales
– Zapatas para muro – Zapatas para columnas

• Distribución de presiones de contacto
– Distribución real vs. Modelo (carga axial concéntrica)

Modelo suelo

Real granular

Real cohesivo

Zapatas
• Distribución de presiones de contacto en zapata excéntrica
– Se asume zapatarígida – Tensiones de tracción no pueden ser resistidas por el suelo

e*

e*

qmax =
min

P Mc ± A I

qmax =

2P 3bm

1

Zapatas
• Distribución de presiones de contacto en zapata excéntrica (flexión biaxial)
– Zona achurada (zapata rectangular) define posición de carga excéntrica que sólo produce compresión (mayor que cero) – Zona de presión cero (por no tener capacidad a tracción)es posible, pero no deseable:
• Puede promover volcamiento • No utiliza toda la zapata para resistir las fuerzas externas (compresión)
Presión en el suelo (flexión uniaxial) Zona sin presión cero (flexión biaxial)

Zapatas
• Dimensionamiento de zapatas
– Suelo:
Presión suelo Presión zapata

• No se debe sobrepasar la capacidad admisible (σadm≥σservicio) del suelo (considera factores deseguridad → usar cargas de servicio) • Capacidad admisible considera las cargas de la estructura y debe descontar las presiones bajo el nivel de suelo (dimensión de Presión zapata desconocida)

– Diseño zapata
• Considera la presión de reacción del suelo (flexión y corte) • La reacción del suelo sólo contempla las cargas de la estructura (acción y reacción de cargas bajo nivel suelo) • Alturasobre refuerzo inferior

total sobre el suelo

Presión carga axial

– d ≥ 150 mm (zapata sobre suelo) – d ≥ 300 mm (zapata sobre pilotes)

Presión neta sobre zapata

Presión carga axial

2

Zapatas
• Zapata para muros con carga axial
– Momento máximo ocurre al centro del muro, pero la rigidez del muro limita la fisuración → Diseño en la cara del muro (sección 1-1)
1 2 M u = qu ( b −a ) (por unidad de largo) 8
En muros de albañilería la rigidez podría ser menor generando máximos momentos en el centro del muro

– Corte máximo se considera a “d” de la cara del muro
 b− a  Vu = qu  −d   2 
muro (por unidad de largo)

• Zapata para columnas
columna

Zapata tradicional

escalonada

inclinada

Zapatas
• Zapata para columnas
– La altura “d” de la zapataqueda habitualmente controlada por corte (equivalente a vigas) o punzonamiento (corte en dos direcciones) bo = perímetro de la
zona crítica (abcd)

– No se requiere armadura de corte mínima
Vu ≤ φVc (notar que compara a Vc y no Vn )

d/2 = distancia media de la zona de falla por punzonamiento d = altura disponible de refuerzo de tracción

– Capacidad de corte (equivalente a vigas)
• Ensección ef de la figura • Ecuación tradicional de corte (o versiones más sofisticadas)
Vc = 0.17 f 'c bef d
bef = ancho de la zapata (dist. ef) a “d” de la columna

3

Zapatas
• Zapata para columnas
– Capacidad de corte por punzonamiento
• Tiende a aumentar por compresión de la carga axial y los esfuerzos producidos por flexión en ambas direcciones de la zapata V = 0.33 f ' b d bo = perímetrode la
c c o

zona crítica (abcd)

• En el caso de columnas con secciones transversales muy alargadas el aumento es menor a = lado largo
β = relación de lados de la columna =

 2  Vc = 0.17 1 +  f 'c bo d β  

b

a b

columna

40  α s = 30 20  • La capacidad al corte por punzonamiento viene dada por el menor valor de las tres ecuaciones anteriores (S.11.12.2)
f 'c bo d• En el caso bo/d es grande el aumento es menor
 α d Vc = 0.17  1 + s  2bo  

Diseño
• Criterio de diseño
φSn ≥ Su , S = flexión, corte, etc.
capacidad nominal minorada ≥ demanda mayorada

φ : coeficiente de reducción de resistencia
1. Tracción axial 2. Flexión 3. Compresión (columnas) - con estribos - zunchadas (espiral) - cargas axiales pequeñas 4. Corte y torsión 5....