UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CENTRO DEL PERÚ

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO: CONCRETO ARMADO II

DOCENTE: ING. CHRISTIAN REYES FIGUEROA

ESTUDIANTES:

ESPINOZA CASTAÑEDA STEPHANIE LAURENTE FLORES KATHERINEMONTES MONDALGO CÉSARPALACIN GRIJALVA MILCA

ZAPATA CONECTADA

El presente trabajo tiene a fin de dar a conocer los criterios de estructuración y diseño para una zapata conectada

INTRODUCCIÓN

OBJETIVOSConocer los criterios para usar una zapata conecta en una estructura de cimentación.Conocer el dimensionamiento de la viga de conexión, zapata exterior e interior de una zapata conectada.Aplicar los criterios de estructuración y diseño de una zapata conectada en un ejemplo práctico.

MARCO TEÓRICOCIMENTACIONESLas cimentaciones son elementos estructurales que tienen como función transmitir las cargas y momentos de una edificación hacia el suelo, de tal manera que la presión transmitida sea menor a la que el suelo pueda resistir

TIPOS DE CIMENTACIONES

Cimentaciones superficialesCimentaciones profundas

ZAPATA CONECTADASon zapatas que están constituidas por un par de zapatas ya sean las dos excéntricas o una céntrica y la otra excéntrica; y unidas mediante una viga de cimentación o conexión; que permite la rotación de la zapata excéntrica correspondiente a la columna perimetral, ya que bajo las hipótesis del análisis clásico la zapata excéntrica , tiene presiones muy elevadas en la zona cercana a la cara externa, producto de la distribución triangular de presiones que se produce al considerar la excentricidad de la carga actuante.

CRITERIOS DE APLICACIÓN

Se usan cuando la distancia entre las columnas exterior e interior es mayor o igual a 5 metros, porque es más dinámico y económico que las zapatas combinadas.

Cuando se trata de reducir la excentricidad que se presenta en la cimentación de la columna exterior, logrando que las presiones en la zapata exterior sean uniformes y menores

CRITERIOS DE APLICACIÓN

Absorbe los asentamientos diferenciales que se presentan en los terrenos malos.

Se usa cuando el asentamiento diferencial entre zapata exterior e interior es mayor a 1 pulgada o 2.5 centímetros.

FUNCIONES DE LA VIGA DE CIMENTACIÓN

CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN

Para el diseño de una zapata conectada se realiza el siguiente procedimiento:

DIMENSIONAMIENTO

1.DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA EXTERIORPrimeros hallamos el esfuerzo neto del suelo:

pisofmtn csh 1/*σt=esfuerzo de tracción del sueloγ=capacidad portante del suelohf=profundidad de desplantes/c=sobrecarga del primer piso

CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN

1.DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA EXTERIOR

Donde:P1= carga de servicio en la columna exterior 1σn= Esfuerzo neto del suelo1.2= Factor para contabilizar el efecto de la excentricidad para aumentar la flexión.

Definimos las dimensiones de la zapata

n

PexteriorAzap

1*2.1

.

2*2*.. STSextAzap

CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN

1.DIMENSIONAMIENTO DE LA ZAPATA EXTERIOR

Área de la zapata corregida:

Azap.corregida=S*T

S=se mantieneT= cambia

02M

02

)2

(**)

22(*

211

111

1

cL

WLPcS

LR UN

n

NRcorregidaextAzap

..

34.2**m

tonhbWU

CRITERIOS DE ESTRUCTURACIÓN

2.DIMENSIONAMIENTO DE LA VIGA DE CONEXIÓN

Se debe aplicar la siguiente fórmula:

Lv

Pserviciob

*31

Esto a fin de estimar las dimensiones generales de la viga.

7

Lvh

Y que:

VIGA = b x h

2

hb

DISEÑO

1.DISEÑO DE LA VIGA DE CONEXIÓN

Ubicación del momento máximo:Se sabe que los momentos máximos se presentan cuando la fuerza cortante es igual a cero, por lo cual:

02M

02

)2

(**)

22(*

211

111

1

cL

WLPcS

LR UVUnu

Reacción neta del suelo por unidad de longitud

S

RW nu

nu

0**1 xWxWPV nuUVUX

Hallando el Momento máximo:

)2

(*2

*)( 11

2 cxP

xWWM UUVnuMÁX

Reacción neta última (Rnu):

DISEÑO

1.DISEÑO DE LA VIGA DE CONEXIÓNLuego hallamos la cantidad de acero necesaria en la viga

CARA SUPERIOR

2

5

*

10*

db

MK UU

CARA INFERIOR

eriorSeriorS AA supinf *)2

1

3

1(

DISEÑO

2.DISEÑO DE ZAPATA EXTERIOR:

Reacción neta del suelo por unidad de longitud:

T

RW nu

nu

Luego hallamos el momento máximo en éste punto

2*

2LvWM nuMÁX

DISEÑO

2.DISEÑO DE ZAPATA EXTERIOR:

1.VERIFICACIÓN POR CORTE

)(* dLvWV nuU UVVn Siendo =0.85

Cortante resistente: Vc

10***´*53.0 dbcfVC

Tiene que cumplirse que: Vn < Vc

DISEÑO

2.DISEÑO DE ZAPATA EXTERIOR:

DISEÑO POR FLEXIÓN MÁXU MM

REFUERZO LONGITUDINAL:

2

5

*

10*

db

MK U

U dbAS **

NÚMERO DE VARILLAS:

AA

N S .var

ESPACIAMIENTO:

1.var

*2S

N

ntorecubrimieSp

DISEÑO

2.DISEÑO DE ZAPATA EXTERIOR:

DISEÑO POR FLEXIÓN

REFUERZO TRANSVERSAL:

NÚMERO DE VARILLAS:

AA

N S .var

ESPACIAMIENTO:

1.var

*2S

N

ntorecubrimieSp

tbAst **0018.0b= T, lado mayor de la zapata

.10cmdht

DISEÑO

3.DISEÑO DE ZAPATA INTERIOR:

Ya teniendo los valores de Rn, T, S y Wu se procede a diseñar la zapata interior con la que se conecta.

NUefectivo Rc

LWPPP )2

(* 11212

n

efectivoPAzap

2.int.

Tal que las dimensiones sean de la siguiente forma:

LzapataAzap .int.

2

.int. 12 ttAzapS

2

.int. 12 ttAzapT

DISEÑO

3.DISEÑO DE ZAPATA INTERIOR:

Amplificando las cargas de las columnas 1 y 2:

111 *7.1*4.1 LDU PPP 222 *7.1*4.1 LDU PPP

Reacción neta del suelo por unidad de área:

Azapata

PW Uefectivo

nu2

Sabemos que el área es SxT.

2**

2LvSWM nuU

DISEÑO

3.DISEÑO DE ZAPATA INTERIOR:

1.VERIFICACIÓN POR CORTE

)(* dLvWV nuU UVVn Siendo =0.85

Cortante resistente: Vc

10***´*53.0 dbcfVC

Tiene que cumplirse que: Vn < Vc

DISEÑO

3.DISEÑO DE ZAPATA INTERIOR:

DISEÑO POR FLEXIÓN MÁXU MM

REFUERZO LONGITUDINAL:

2

5

*

10*

db

MK U

U dbAS **

NÚMERO DE VARILLAS:

AA

N S .var

ESPACIAMIENTO:

1.var

*2S

N

ntorecubrimieSp

DISEÑO

3.DISEÑO DE ZAPATA INTERIOR:

DISEÑO POR FLEXIÓN

REFUERZO TRANSVERSAL:

NÚMERO DE VARILLAS:

AA

N S .var

ESPACIAMIENTO:

1.var

*2S

N

ntorecubrimieSp

tbAst **0018.0b= T, lado mayor de la zapata .10cmdht

CONCLUSIONES

Cuando la capacidad portante de un suelo es mayor, las zapatas conectadas son de menor volumen de concreto y de cantidad de acero.

Los parámetros de la capacidad portante y coeficiente de resistencia del suelo, influyen en el diseño de cimentaciones superficiales de concreto armado.

Las zapatas conectadas se usan cuando los límites de propiedad de la estructura no admiten ampliaciones mayores de las cimentaciones.

CONCLUSIONES

La zapatas conectadas se usan cuando las distancias entre ejes de columnas son mayores o iguales a 5 metros.

Cuando la capacidad portante de un suelo es mayor, las zapatas conectadas son de menor volumen de concreto y de cantidad de acero.

Los parámetros de la capacidad portante y coeficiente de resistencia del suelo, influyen en el diseño de cimentaciones superficiales de concreto armado.

RECOMENDACONES

Se debe diseñar tomando en consideración las capacidades del suelo, tanto portantes como de resistencia a las deformaciones.

Se debe tomar en cuenta las consideraciones indicadas para el procedimiento de diseño.

Realizar una buena distribución del acero a fin de darle mayor resistencia a la viga de conexión y a las zapatas tanto exterior como interior.

Usar las zapatas conectadas cuando haya poco espacio, entre los límites de propiedad y el terreno.

EJERCICIO DE APLICACION

Se debe diseñar tomando en consideración las capacidades del suelo, tanto portantes como de resistencia a las deformaciones.

Se debe tomar en cuenta las consideraciones indicadas para el procedimiento de diseño.