Zapatas Y Losas
Páginas: 5 (1054 palabras)
Publicado: 5 de noviembre de 2015
Estructuras de Concreto
Zapatas y Losas
Rojas Ferreira César Omar
00204031
Diseño estructural de zapatas:
Geométricos: Se calculan las dimensiones de la zapata con base en la resistencia del terreno:
Donde:
Pu= Descarga ultima de la carga
A= Área propuesta de la zapata
qa= Resistencia admisible del terreno
Cortante: Se revisa que la zapata tenga el espesoradecuado para evitar la falla por tensión, además, en una zona cercana al paño de la columna o muro que llega a la zapata se puede presentar una falla por tensión diagonal, ocasionada ésta a su vez por esfuerzo cortante. Esta revisión se lleva a cabo verificando que la fuerza cortante última a una distancia d del paño de la columna o muro sea menor que la fuerza cortante resistente. Para valuarla fuerza cortante resistente, las Normas de Concreto (2004) contienen las siguientes expresiones:
Donde:
En elementos anchos como puede ser el ala de una zapata, en los que el ancho B no sea menor que cuatro veces el peralte efectivo d, con espesor hasta de 60 cm y donde la relación M/Vd no exceda de 2, la fuerza resistente VCR puede tomarse igual a , independientemente de la cantidad delrefuerzo.
Punzonamiento: Se considera que el dado puede penetrar o punzonar la zapata, de acuerdo con las Normas de Concreto, la sección crítica forma una figura semejante a la definida por la periferia del área cargada, a una distancia de ésta igual a d/2, siendo d el peralte efectivo de la losa. Cuando hay transferencia de momento se supondrá que una fracción de momento dada por:
Se transmite porexcentricidad de la fuerza cortante total, con respecto al centroide de la sección crítica definida antes. El esfuerzo cortante máximo de diseño Vu se obtendrá tomando en cuenta el efecto de la carga axial y del momento, suponiendo que los esfuerzos cortantes varían linealmente, es decir:
En columnas rectangulares c1 es la dimensión paralela al momento transmitido y c2 es la dimensiónperpendicular a c1. En las expresiones anteriores, V es la fuerza cortante que actúa en toda el área de la sección crítica, la cual la obtenemos a partir de la reacción neta qv, restando a la reacción del terreno las presiones debidas al peso propio de la zapata y relleno. El! Esfuerzo cortante de diseño VABU (esfuerzo! cortante! último) obtenido con los criterios anteriores no debe exceder ninguno delos dos siguientes valores:
Flexión: Para dimensionar por flexión se tomarán las siguientes secciones críticas:
a) En zapatas que soporten elementos de concreto, el plano vertical tangente a la cara del elemento.
b) En zapatas que soportan muros de piedra o tabique, la sección media entre el paño y el eje del muro.
c) En zapatas que soportan columnas de acero a través de placas debase, la sección crítica será en el perímetro de la columna, a menos que la rigidez y resistencia de la placa permitan considerar una sección más alejada.
Las zapatas con refuerzo en una dirección y las zapatas cuadradas reforzadas en dos direcciones llevarán su refuerzo espaciado uniformemente.
En zapatas aisladas rectangulares con flexión en dos direcciones, el refuerzo paralelo al lado mayor sedistribuirá uniformemente; el paralelo al lado menor se distribuirá en tres franjas en la forma siguiente: en la franja central, de ancho a1, una cantidad de refuerzo igual a la totalidad que debe colocarse en esa dirección, multiplicada por 2a1/(a1+a2), donde a1 y a2, son, respectivamente, los lados corto y largo de la zapata. El resto del refuerzo se distribuirá uniformemente en las dos franjasextremas.
La revisión por flexión se realiza verificando que el momento último en la sección crítica sea menor que el momento resistente en esa sección. De acuerdo con las Normas Técnicas para el Diseño de Estructuras de Concreto, el momento resistente, en una sección sub-reforzada, está dado por:
El acero mínimo y máximo por flexión es:
Donde:
El porcentaje de acero requerido es:...
Estructuras de Concreto
Zapatas y Losas
Rojas Ferreira César Omar
00204031
Diseño estructural de zapatas:
Geométricos: Se calculan las dimensiones de la zapata con base en la resistencia del terreno:
Donde:
Pu= Descarga ultima de la carga
A= Área propuesta de la zapata
qa= Resistencia admisible del terreno
Cortante: Se revisa que la zapata tenga el espesoradecuado para evitar la falla por tensión, además, en una zona cercana al paño de la columna o muro que llega a la zapata se puede presentar una falla por tensión diagonal, ocasionada ésta a su vez por esfuerzo cortante. Esta revisión se lleva a cabo verificando que la fuerza cortante última a una distancia d del paño de la columna o muro sea menor que la fuerza cortante resistente. Para valuarla fuerza cortante resistente, las Normas de Concreto (2004) contienen las siguientes expresiones:
Donde:
En elementos anchos como puede ser el ala de una zapata, en los que el ancho B no sea menor que cuatro veces el peralte efectivo d, con espesor hasta de 60 cm y donde la relación M/Vd no exceda de 2, la fuerza resistente VCR puede tomarse igual a , independientemente de la cantidad delrefuerzo.
Punzonamiento: Se considera que el dado puede penetrar o punzonar la zapata, de acuerdo con las Normas de Concreto, la sección crítica forma una figura semejante a la definida por la periferia del área cargada, a una distancia de ésta igual a d/2, siendo d el peralte efectivo de la losa. Cuando hay transferencia de momento se supondrá que una fracción de momento dada por:
Se transmite porexcentricidad de la fuerza cortante total, con respecto al centroide de la sección crítica definida antes. El esfuerzo cortante máximo de diseño Vu se obtendrá tomando en cuenta el efecto de la carga axial y del momento, suponiendo que los esfuerzos cortantes varían linealmente, es decir:
En columnas rectangulares c1 es la dimensión paralela al momento transmitido y c2 es la dimensiónperpendicular a c1. En las expresiones anteriores, V es la fuerza cortante que actúa en toda el área de la sección crítica, la cual la obtenemos a partir de la reacción neta qv, restando a la reacción del terreno las presiones debidas al peso propio de la zapata y relleno. El! Esfuerzo cortante de diseño VABU (esfuerzo! cortante! último) obtenido con los criterios anteriores no debe exceder ninguno delos dos siguientes valores:
Flexión: Para dimensionar por flexión se tomarán las siguientes secciones críticas:
a) En zapatas que soporten elementos de concreto, el plano vertical tangente a la cara del elemento.
b) En zapatas que soportan muros de piedra o tabique, la sección media entre el paño y el eje del muro.
c) En zapatas que soportan columnas de acero a través de placas debase, la sección crítica será en el perímetro de la columna, a menos que la rigidez y resistencia de la placa permitan considerar una sección más alejada.
Las zapatas con refuerzo en una dirección y las zapatas cuadradas reforzadas en dos direcciones llevarán su refuerzo espaciado uniformemente.
En zapatas aisladas rectangulares con flexión en dos direcciones, el refuerzo paralelo al lado mayor sedistribuirá uniformemente; el paralelo al lado menor se distribuirá en tres franjas en la forma siguiente: en la franja central, de ancho a1, una cantidad de refuerzo igual a la totalidad que debe colocarse en esa dirección, multiplicada por 2a1/(a1+a2), donde a1 y a2, son, respectivamente, los lados corto y largo de la zapata. El resto del refuerzo se distribuirá uniformemente en las dos franjasextremas.
La revisión por flexión se realiza verificando que el momento último en la sección crítica sea menor que el momento resistente en esa sección. De acuerdo con las Normas Técnicas para el Diseño de Estructuras de Concreto, el momento resistente, en una sección sub-reforzada, está dado por:
El acero mínimo y máximo por flexión es:
Donde:
El porcentaje de acero requerido es:...
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