Zapatas

UNIDAD X1. CIMENTACIONES.
11.1 Introducción.
La subestructura o cimentación es la parte de la estructura que generalmente se coloca por debajo de la superficie del terreno y la cual transmite las cargas al suelo o roca. Todos los suelos se comprimen cuando se les aplica carga, y esto hace que la estructura colocada sobre él, se asiente.
Los dos requerimientos esenciales en el diseño decimentaciones son:
1) El asentamiento total de la estructura debe estar limitado a una cantidad pequeña tolerable.
2) Los asentamientos diferenciales en la cimentación deben ser eliminados o hacerlos lo más pequeños posibles.

Para limitar los asentamientos dentro de valores tolerables se puede hacer lo siguiente:
a) Transmitir la carga de la estructura hasta un estrato de suelo que tenga laresistencia suficiente.
b) Distribuir la carga de la estructura sobre un área suficientemente grande para minimizar las presiones de contacto.
c) Si no se encuentran suelos adecuados justo debajo de la estructura, será necesario recurrir a cimentaciones profundas como: pilotes o pilas, para transmitir la carga hasta estratos más profundos que tengan mayor capacidad de carga (más firmes).
Seleccióndel tipo de cimentación.
La selección del tipo de cimentación depende fundamentalmente del tipo de suelo donde se va a desplantar la cimentación y de las cargas o acciones que actúan sobre ella.
a) Zapata aislada.
Es la zapata más comúnmente utilizada. Se utiliza para transmitir las cargas de una columna o de un muro al suelo. Estas zapatas pueden ser:
Central , de lindero o de esquina.Cuadrada o rectangular
De concreto simple o de concreto reforzado.
b) Zapata corrida o zapata continua.
Estas zapatas se usan para transmitir las cargas que un muro envía al suelo. Estas zapatas pueden ser:
Central o de lindero.
De concreto reforzado o de mampostería (concreto ciclópeo).
c) Zapata combinada.
Estas zapatas se usan cuando al diseñarse zapatas aisladas para dos o más columnas,éstas se traslapan. Estas zapatas se fabrican de:
Concreto reforzado.
d) Losa de cimentación.
La losa de cimentación se usa cuando la resistencia del suelo es muy baja, o bien, cuando el área del total de las zapatas se excede del 50 % del área de la planta total del edificio. Se fabrican de:
Concreto reforzado.
11.2 Presiones en el suelo.
11.2.1 Presiones reales del suelo.
Hipótesis.
1.Cuando la carga que actúa sobre una zapata es simétrica con respecto a su área, la presión de contacto entre el suelo y la zapata se supone uniformemente distribuida.
Justificación de la hipótesis.
Se acostumbra ignorar las variaciones en la distribución de presiones y considerarlas uniformes debido a que:
a) Su cuantificación numérica es incierta y altamente variable dependiendo del tipo de suelo.b) Su influencia en las magnitudes de los momentos flexionantes y de las fuerzas cortantes en la zapata es baja.







11.3 Presiones permisibles del suelo.
Las presiones permisibles del suelo se obtienen a partir de un estudio en un laboratorio de porciones del suelo donde se desplantará la construcción. Los especialistas de la Mecánica de los Suelos que realizan dichos estudiosgeneralmente usan factores de seguridad en sus resultados que oscilan entre 2.5 y 3.
A continuación se muestran algunos valores representativos de los tipos de suelos conocidos.
Tipo de material
Presión permisible

Ton/m²
Roca
50
Arena gruesa compacta, arena fina compacta, arcilla dura o arcilla arenosa.
40
Arcilla semirrígida o arcilla arenosa semicompacta.
30
Arcilla inorgánica compactacon mezclas de limo.
20
Arena suelta
15
Arcilla arenosa suave o arcilla simple
10
Arena inorgánica suelta con mezclas de limo.
5
Arena orgánica suelta con mezclas de limo, humus o lodo.
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11.4 Estados límites de servicio. Se consideran cargas combinadas sin factorizar.
a) Deslizamiento.
Las zapatas de estructuras sujetas a cargas laterales importantes pueden...