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CONFERENCIACIMENTACIONESENEDIFICACIONES

ANTONIO BLANCO BLASCO

LAS CIMENTACIONES SON

ELEMENTOS ESTRUCTURALES QUETIENEN COMO FUNCIN TRANSMITIR LAS CARGAS Y MOMENTOS DE UNA EDIFICACINHACIA EL SUELO, DE TAL MANERA QUE LA PRESIN TRANSMITIDA SEA MENOR A LA QUE EL SUELO PUEDA RESISTIR. ESTO SIGNIFICA QUE DEBEMOS ENCONTRAR UN REA EN PLANTA PARA TRANSMITIR UNA PRESINACEPTABLE PARA EL SUELO.

CUANDO LOS ESTRATOS

SUPERFICIALES DEL TERRENOS SONADECUADOS, LAS CIMENTACIONES RECIBEN EL NOMBRE DE SUPERFICIALES. ESTO SIGNIFICA QUE EL FONDO DE CIMENTACINESTAR A UNA PROFUNDIDAD POR DEBAJO DEL NIVEL DEL PISO, RELATIVAMENTE PEQUEA. SE SUELE TRABAJAR CON PROFUNDIDADES DE 1, 1.5, 2, 3 m. DEPENDIENDO DEL NIVEL DEL ESTRATO RESISTENTE ELEGIDO.

CUANDO LOS TERRENOSSUPERFICIALES SON MUY MALOS Y

SE REQUIERE UNA PROFUNDIDADIMPORTANTE, SE USA UNA ZAPATA SUPERFICIAL APOYADA SOBRE COLUMNAS ENTERRADAS, QUERECIBEN EL NOMBRE DE PILOTES. LOS PILOTES PUEDEN SER DE CONCRETO, ACERO O MADERA Y DENTRO DE LOS PRIMEROS PUEDE TENERSE EL CASO DE CONCRETO ARMADO Y CONCRETO PRETENSADO. ESTAS CIMENTACIONES RECIBEN EL NOMBRE DE PROFUNDAS.

POR TANTO SE TIENEN DOSGRANDES TIPOS DE CIMENTACIONES

CIMENTACIONESSUPERFICIALES CIMENTACIONESPROFUNDAS

SUPERFICIALESComnmente usadas en la mayora deedificaciones. Zapatas aisladas Zapatas conectadas Zapatas combinadas Cimientos corridos Losas o Plateas de cimentacin

CIMENTACIONES

PROFUNDASLas ms comunes son:

Zapatas aisladas Zapatas combinadas Zapatas conectadas

CONOCIDAS LAS CARGAS YMOMENTOS ACTUANTES EN LA BASE DE LA EDIFICACIN Y CONOCIDAS LAS CARACTERSTICASDEL TERRENO (CAPACIDAD ADMISIBLE Y PROFUNDIDAD DE CIMENTACIN) SE PROCEDE A OBTENER EL REA DE LA ZAPATA, DE TAL MANERA QUE LA PRESIN QUE SE TRANSMITE SEA MENOR A LA QUE EL SUELO PUEDA RESISTIR

SI NO HAY MOMENTO (SOLAMENTECARGA VERTICAL) EL REA DE LA ZAPATA SER:AREA=A=BxL= P+Pp/

LA DIFERENCIA DE LOS LADOS L Y B DEBE SER IGUAL A LA DIFERENCIA DE LOS LADOS DE LA COLUMNA, DE TAL MANERA DE OBTENER AS VOLADOS IGUALES EN LAS DOS DIRECCIONES.

CCL

B

SI HAY CARGA Y MOMENTOACTUANTES, LAS PRESIONES EN EL TERRENO SERN:

SI EL MOMENTO ES GRANDE EN

RELACIN A LA CARGA, SE PUEDENOBTENER TERICAMENTETRACCIONES ENLO CUALFSICAMENTE ES IMPOSIBLE,PORQUE NO HAY NADA QUE UNA ALSUELO CON LA ZAPATA. EN ESTOS CASOS, LO QUE DEBE HACERSE ES TRABAJAR CON UN DIAGRAMA DE PRESIONES QUE SOLO TENGA COMPRESIONES (DIAGRAMA TRIANGULAR).

SE UBICA LA RESULTANTE DE LAS CARGAS Y MOMENTO ACTUANTES Y SE HACE COINCIDIR ESTE PUNTO CON EL CENTRO DE GRAVEDAD DEL TRINGULO, OBTENINDOSE:

ALGUNOS AUTORES CONSIDERAN QUE SE

PUEDE TRABAJAR CON UNAREDISTRIBUCIN DE LAS PRESIONES Y ASUMEN UNA DISTRIBUCIN RECTANGULAR, HACIENDO COINCIDIR EL CENTRO DEL RECTNGULO DE PRESIONESCON EL CENTRO DE LA RESULTANTE.

SI EXISTEN MOMENTOS EN LAS DOS DIRECCIONES, ACTUANDO SIMULTNEAMENTE, SE OBTIENEN PRESIONES DIFERENTES EN LAS CUATRO ESQUINAS:

ESTAS EXPRESIONES SON VLIDASSIEMPRE Y CUANDO EN LAS CUATRO ESQUINAS DE LA ZAPATA SE OBTENGA COMPRESIONES.

SI EN ALGUNA ESQUINA SE OBTUVIERA PRESIN NEGATIVA (QUE SIGNIFICARA TRACCIONES) SE DEBE REDISTRIBUIR LAS PRESIONES OBTENIENDO UNA LNEA DE ESFUERZOS NULOS (EJE NEUTRO).

UNA VEZ OBTENIDA EL REA Y LOSLADOS DE LA ZAPATA, SE PROCEDE AL DISEO EN CONCRETO ARMADO DE LA ZAPATA PROPIAMENTEDICHA. ESTO SIGNIFICA OBTENER LA ALTURA DE LA ZAPATA, PARA EVITAR LAS POSIBLES FALLAS POR PUNZONAMIENTO, CORTANTE Y FALTA DE ANCLAJE DE LOS FIERROS DE LA COLUMNA.

UNA VEZ OBTENIDO EL PERALTE, SE PROCEDE A DISEAR POR FLEXIN, LO QUE SIGNIFICA CALCULAR EL FIERRO REQUERIDO.COMO EL RECUBRIMIENTO DEL FIERRO ES 7.5 cm, SE TRABAJA CON UN PERALTE EFECTIVOd=H-10 cm

ZAPATA AISLADA

ZAPATAS COMBINADASCuando dos columnas son cercanas y/o laszapatas aisladas que se quisieron disear sesuperponen, se recurre a considerar una sola zapata para las dos columnas, recibiendo sta el nombre de Zapata Combinada. Si se tuvieran mas de dos columnas dispuestas en una direccin y se debe considerar una sola zapata para toda la fila de columnas, tambin se tendra una zapata combinada.

ZAPATAS COMBINADASEl comportamiento de la zapata combinadaes similar al de una viga apoyada en dos o mas columnas, con dos volados en los extremos y que recibe una presin uniformemente distribuida o variable. La zapata debe ser rgida, para poder considerar que la presin es uniforme o que vara en forma lineal (trapecio o tringulo).

ZAPATAS COMBINADAS CON

VIGA RGIDAAlgunos diseadores usan zapatascombinadas que incluyen una viga rgidauniendo las columnas. Esta viga cambia el comportamiento de la zapata, pues ahora se comporta como una losa que se apoya en la viga y vuela hacia los dos lados de la viga. En la direccin longitudinal algunosprolongan la viga hasta los volados.

Zapata propiamente dicha

ZAPATAS CONECTADAS

Cuando una columna est ubicada en un lmitede propiedad requiere de una zapata excntrica; sta, bajo las hiptesis del anlisis clsico, tiene presiones muy elevadas en lazona cercana a la cara externa, producto de la distribucin triangular de presiones que se produce al considerar la excentricidad de la carga actuante. Con el fin de contrarrestar el efecto de la carga excntrica se recurre a unir esta zapata con otra interior mediante una viga rgida, recibiendo el conjunto el nombre de ZAPATASCONECTADAS.

ZAPATAS CONECTADASOtra posible solucin al problema es considerar una zapata combinada que una la columna exterior con la interior.

La funcin dela viga que conecta la zapata exterior excntrica y la zapata interior, es tomar el momento resistente en la zapata exterior impidiendo el giro de sta, de tal modo de poder considerar una distribucin uniforme en las presiones del terreno.

ZAPATAS CONECTADAS

La viga que conecta la zapata exterior con unainterior toma el momento generado por la excentricidad de la carga existente en la zapata exterior. De esta forma la zapata exterior transmite al suelo una presin uniforme, producida solamente por la resultante de carga actuante, sin excentricidad. El sistema formado por ambas zapatas y la viga, es equivalente al de un subi-baja, donde es importante que la columna interior tenga una carga mayor a la que la viga produce en sentido contrario (Al tener que tomar el momento de la zapata exterior), de tal modo que el sistema semantenga en equilibrio.

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ZAPATA CONECTADA

Se denomina cimiento corrido a lacimentacin superficial vaciada en formacontinua para recibir un muro, generalmentede albailera. Los cimientos corridos se usan en las edificaciones de albailera (viviendas o edificios multifamiliares de muros portantes) para servir como cimentacin a los muros de albailera, y tambin en edificaciones de concreto armado para recibir a tabiques de albailera y/o muros deconcreto.

CIMIENTO CORRIDO

Dado que generalmente tienen un anchoreducido (debido a la pequea carga transmitida), las necesidades por cortante y/o flexin son mnimas, lo cual motiva que sehagan de un concreto de baja resistencia y sinrefuerzo de acero (Concreto Ciclpeo). Sin embargo la denominacin de cimentacin corrida debe ser extensiva a un cimiento que pueda requerir de un concreto estructural (fc de 175 o 210 kg/cm2) y un refuerzo de acero importante, segn su ancho crezca hasta tener volados considerables.

El dimensionamiento de un cimiento ser similaral de una zapata aislada, trabajndose usualmente con una carga repartida por metro de longitud y con momentos nulos en la direccintransversal. Dado que el terreno de cimentacin generalmente se encuentra a una profundidad de 1m, es usual considerar cimientos de 60 cm de altura, y sobrecimientos de 50 o 40 cm ubicados por encima del cimiento. Los sobrecimientos se continan 10 o 20 cm sobre el nivel del piso terminado con el fin de proteger al ladrllo del muro del contacto directo con el terrreno.

Se pueden tener:Cimiento corrido con concreto ciclpeo, cuando los volados son iguales o menores a la mitad de la altura del cimiento.

Cimiento corrido con concreto simple, cuando los volados tienen esfuerzos de traccin debido a la flexin ocasionados por la presin del suelo, que son menores a los que el concreto simple pueda resistir. Cimiento corrido con concreto armado, cuando los volados son importantes y se requiere fierro por flexin (como las zapatas).

Los muros de ladrillo o de concretotienenmomentos de sismo que son importantes ensu base, en la direccin longitudinal de los muros.

Debe verificarse que los cimientos puedan transmitir al suelo presiones menores a las resistentes del suelo, considerando la carga total actuante sobre un muro y el momento de sismo de ese muro.

Generalmente los anchos del cimientopredimensionados solamente con el efecto de carga vertical, son insuficientes, por loque se recurre a considerar los cimientos transversales, de tal manera de tener ya no zapatas rectangulares, sino en forma de H o C.

CIMIENTO CORRIDO

EDIFICIO CRUCETA

MOSTRAMOS EN LAS SIGUIENTESLMINAS CIMENTACIONES DE DIFERENTES EDIFICIOS, DONDE SE APRECIA DIFERENTES SOLUCIONES DE CIMENTACIN.

UNIVERSIDAD GARCILAZO

EDIFICIO SAN LORENZO

TORRE CIURLIZZA

EDIFICIO TENDERINI

EDIFICIO TENDERINI-CORTES DE CIMENTACIN

EDIFICIO TENDERINI-ESPECIFICACIONES TCNICAS

EDIFICIO TENDERINI-DETALLE DE VIGAS DE CIMENTACIN

EDIFICIO COLEGIO MARKHAM

EDIFICIO BANCO DE LA NACIN

EDIFICIO BALTA

EDIFICIO MULTIFAMILIAR REYES

AUDITORIO COLEGIO CHAMPAGNAT

FIN