DISEÑO DE ZAPATAS EXCEL Y SAFE 12.3.2

DISEÑO DE ZAPATAS

YET.QUI.VE. LUIS.G.O.P.

QUIOCH INGENIEROS S.A.C.

DISEÑO DE ZAPATAS



DISEÑO DE ZAPATAS ACI 308-05

Una zapata es un tipo de cimentación superficial (normalmente aislada), que puede

ser empleada en terrenos razonablemente homogéneos y de resistencias a

compresión medias o altas. Consisten en un ancho prisma de hormigón (concreto)

situado bajo los pilares de la estructura. Su función es transmitir al terreno las

tensiones a que está sometida el resto de la estructura y anclarla.

Cuando no es posible emplear zapatas debe recurrirse a cimentación por pilotaje o

losas de cimentación.

ZAPATAS AISLADAS

Empleadas para pilares aislados en terrenos de buena calidad, cuando la

excentricidad de la carga del pilar es pequeña o moderada. Esta última condición se

cumple mucho mejor en los pilares no perimetrales de un edificio. Las zapatas

aisladas según su relación entre el canto y el vuelo o largo máximo libre pueden

clasificarse en:

Construcción de una cimentación por zapata asilada

Zapatas rígidas o poco deformables.

Zapatas flexibles o deformables.

http://es.wikipedia.org/wiki/Pilar

http://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Construcci%C3%B3n_de_una_cimentaci%C3%B3n_por_zapata_aislada.ogv

DISEÑO DE ZAPATAS



Y según el esfuerzo vertical esté en el centro geométrico de la zapata se

distingue entre:

Zapatas centradas.

Zapatas excéntricas.

Zapatas irregulares.

Zapatas colindantes

El correcto dimensionado de las zapatas aisladas requiere la comprobación de

la capacidad portante de hundimiento, la comprobación del estado de equilibrio

(deslizamiento, vuelco), como la comprobación resistente de la misma y su

asentamiento diferencial en relación a las zapatas contiguas.

ZAPATAS COMBINADAS

A veces, cuando un pilar no puede apoyarse en el centro de la zapata, sino

excéntricamente sobre la misma o cuando se trata de un pilar perimetral con

grandes momentos flectores la presión del terreno puede ser insuficiente para

prevenir el vuelco de la cimentación. Una forma común de resolverlo es uniendo o

combinando la zapata de cimentación de este pilar con la más próxima, o mediante

vigas de atado, de tal manera que se pueda evitar el giro de la cimentación.

Un caso frecuente de uso de zapatas combinadas son las zapatas de medianería o

zapatas de lindero, que por limitaciones de espacio suelen ser zapatas excéntricas.

Por su propia forma estas zapatas requieren para un correcto equilibrio una viga de

atado. Dicha viga de atado junto con otras dos zapatas, constituye un caso de

zapatas combinadas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Capacidad_portante

http://es.wikipedia.org/wiki/Momento_flector

DISEÑO DE ZAPATAS



ZAPATAS CORRIDAS O CONTINUAS

Se emplea normalmente este tipo de cimentación para sustentar muros de carga, o pilares

alineados relativamente próximos, en terrenos de resistencia baja, media o alta. Las zapatas

de lindero conforman la cimentación perimetral, soportando los pilares o muros

excéntricamente; la sección del conjunto muro-zapata tiene forma de para no invadir la

propiedad del vecino. Las zapatas interiores sustentan muros y pilares según su eje y la

sección muro-zapata tiene forma de T invertida; poseen la ventaja de distribuir mejor el peso

del conjunto.

DISEÑO DE ZAPATAS



MODELO DE DISEÑO CON HOJA “EXCEL 2013”

PROYECTO :

Elaborado:

DISEÑO DE ZAPATA

DATOS:

σt= 3.50 Kg/cm2

S/C= 500.0 Kg/m2

Hf= 2.00 m

PD= 180.0 Tn

PL= 65.0 Tn

MD= 0.000 Tn-M

ML= 0.000 Tn-M

Fć= 210.0 Kg/cm2

Fy= 4200.0 Kg/cm2

ɣm= 2.10 Tn/m3

Columna

t1= 80.00 cm

t2= 55.00 cm

αs= 40 solado = 10 cm

1.0 DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA

Esfuerzo Neto del terreno σn= σt - ɣmxHf - S/C σn = 30.30 Tn/m2

Area de la zapata P= PD+PL = 245.00 Tn Az = P/σn = 8.09 m2

T=Az^1/2 + (t1-t2)/2 = 2.97 m 3.00 m

Az ´= 8.25 m2

S=Az^1/2 - (t1-t2)/2 = 2.72 m 2.75 m

debe cumplir que Lv1 = 1.10 Lv1 = Lv2

Lv2 = 1.10 CONFORME

Reaccion Neta del Terreno

Pu= 1.4PD + 1.7PL = 362.50 Tn = 43.94 tn/m2

Dimensionamiento de la altura Hz de la zapata por punzonamiento

1.1 Condicion de Diseño Vu = 0.75xVc

βc= D mayor/D menor = 1.45 CONFORME

Vc=0.75x1.06x(fć)^0.5xb0xd ^ b0=2x(d+t1)+2x(d+t2)

Vc=0.75x1.06x10(fć)^0.5x(4d+2(t1+t2))xd

Vu=Pu-Wux(d+t1)x(d+t2) d= 0.535 m

HZ MIN 0.0.535M

Hz = d+7.5+1.91 = 62.91 cm Hz= 65 cm d´= = 55.59 cm

Verificacion de Cortante Vdu=(WuxS)x(Lv-d´) = 65.75 tn Vc > Vdu

Vc=0.75*0.53*(fć)^0.5*10*b*d = 88.06 tn Conforme

Wnu = Pu/Az =

CALCULO DEL VALOR

USAR

Lv1 = Lv2

CONSTRUCCIONES II - DISEÑO DE ZAPATA AISLADA

DISEÑO DE ZAPATA AISLADA ACI 308-05

1Z -

YETCHAN QUISPE VERA

DISEÑO DE ZAPATAS



2.0 DISEÑO POR FLEXION

Mu=(WuxS)x(lv^2)/2 = 73.10 tn-m As (cm2) a (cm)

38.66 3.31

As=(Mu*10^5)/(Ø*fý*(d-a/2) 35.86 3.07 As= 35.77 cm2

35.78 3.06

a=(As*fý)/(0.85*f´c*b) 35.77 3.06

Verificacion de As min As min=0.0018*b*d 27.52 cm2

As= 35.77 > 27.52 =As min Conforme

As en Direccion Transversal

Ast=AsxT/S 39.03 cm2

13 Ø Ø 3/4" @ 0.22

Propuestas para la Colocion del Acero

14 Ø Ø 3/4" @ 0.22

As EN LA DIRECCION S 2.75 m T

As cantidad @ (m) CONDICION

Ø 3/8" 50 0.05 No Cumple

Ø 1/2" 28 0.10 No Cumple

Ø 5/8" 18 0.15 cumple

Ø 3/4" 13 0.22 cumple

Ø 1 " 7 0.43 cumple 3.00 m

S

Ast EN LA DIRECCION T

As cantidad @ (m) CONDICION

Ø 3/8" 55 0.05 No Cumple

Ø 1/2" 30 0.10 No Cumple

Ø 5/8" 20 0.15 cumple

Ø 3/4" 14 0.22 cumple

Ø 1 " 8 0.43 cumple

0.65 m

3.00 m

DISEÑO DE ZAPATAS



MODELO DE DISEÑO CON SOFTWARE “SAFE V.12.3.2”

Iniciando el modelo SAFE V.12.32

Módulo de balastro. El módulo de balasto es una magnitud asociada a la rigidez

del terreno, para esfuerzo admisible del terreno de estudio (ef= 3.5kg/cm2) sería

igual a ( 7kg/cm3 = 7000 ton/m3)

DISEÑO DE ZAPATAS



Eligiendo una plantilla nueva y configurando los modelos en unidades de trabajo

Y elegimos la opción (SINLGE FOOTING). Y guardamos en una carpeta

específica.

DISEÑO DE ZAPATAS



Es importante cambiar las unidades de trabajo en el siguiente modelo a diseñar ue

en este caso sería (ton,m,cm)

Ahora es importante considerar las dimensiones de la zapata y las condiciones de

carga planteadas para este ejemplo.

DISEÑO DE ZAPATAS



Insertamos las propiedades del suelo y modificar

DISEÑO DE ZAPATAS



Cambiamos las condiciones de diseño de la zapata y luego considerar el valor del

tipo de concreto (fc=210kg/cm2)

Cambiamos las condiciones de diseño de la columna y luego considerar el valor

del tipo de concreto (fc=210kg/cm2) y acero (fy=4200kg/cm2)

DISEÑO DE ZAPATAS



Asignamos las cargas de diseño (DEAD=180ton , LIVE=65ton) y las condiciones

de área de la columna (0.55m x 0.80m) en un área de (0.40m2) para ambos casos

y reemplazamos los valores tal como indica las imágenes

DISEÑO DE ZAPATAS



Una vez insertada todos las condiciones de toda el área de la zapata ahora

visualicemos todos los componentes ya instalados previos al modelo

Insertamos la condiciones de sobre carga sobre la placa de la zapata aislada

según se ve en la imagen.

DISEÑO DE ZAPATAS



Guardamos el modelo y analizamos (RUN ANALYS)

Verificamos los asentamientos de las dimensiones de la zapata y posteriormente

el punsonado que se genera por el propio pesa de la estructura

Verificamos las reacción del terreno, usando los comandos Display → Show

reaction Forces

DISEÑO DE ZAPATAS



Verificamos las reacción del terreno, el cual debe ser menor al Qn a lo largo de toda

el área de zapata, distinguiendo claramente el área del pedestal, en nuestra revisión

obtenemos 25.073 ton/m2 como máximo, siendo menor al Qn = 43.94 ton/m2

calculado, por lo que nuestra primera verificación es correcta.

DISEÑO DE ZAPATAS



Ahora visualicemos la distribución de los Aceros en la zapata de diseño. Display –

Show Slab Desing

En función a los parámetros establecidos diseño y distribución de aceros según

detalle de varillas

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DISEÑO DE ZAPATAS EXCEL Y SAFE 12.3.2

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